2000年，導演影片《幸福時光》，由趙本山、董潔主演，其中董潔是張藝謀通過互聯網選出的新一代“謀女郎”。
2002年，導演影片《英雄》，這是張藝謀第一部古裝商業大片，全片明星陣容相當強大：李連傑、張曼玉、梁朝偉、章子怡、陳道明、甄子丹，主題曲演唱者為王菲。內地票房2.5億元人民幣，全球票房1.77億美元，2004年8月在美國上映連續兩周票房冠軍。製片人張偉平大膽創新，采取了許多國產影片從未采取過的營銷手段，如包租公務機宣傳、拍賣音像製品版權、嚴格防盜版措施的超前點映、人民大會堂盛大的首映禮、零點首映，等等。影片的影像製品版權賣出了1780萬的天價，至今沒有被超越。本片獲2003年第53屆柏林國際電影節阿爾弗雷德-鮑爾特別創新作品獎，第60屆美國電影電視金球獎最佳外語片提名，第75屆奧斯卡金像獎最佳外語片提名，德國威斯巴登電影評價中心(FBW)“特別有價值”電影，香港電影金像獎最佳攝影、最佳美術設計、最佳服裝設計、最佳動作設計、最佳音樂、最佳聲音效果、最佳電腦設計等7項大獎。
2004年，導演影片《十麵埋伏》，由劉德華、金城武、章子怡主演，內地票房1.5億元人民幣，全球票房9300萬美元。獲第11屆中國電影華表獎市場開拓獎、最佳女主角獎、優秀電影技術獎、優秀製片人獎，美國藝術導演協會傑出貢獻獎，美國國家影評人協會最佳導演獎，第62屆金球獎最佳外語片提名、第77屆奧斯卡金像獎最佳攝影提名，英國電影學院獎9項提名。
2005年，導演影片《千裏走單騎》，主演是張藝謀年輕時的偶像、日本老牌影帝高倉健。本片感情深沉而豐富，感人至深，榮獲華表獎優秀故事片獎。
2006年，導演影片《滿城盡帶黃金甲》，由周潤發、鞏俐、周傑倫、劉燁主演，投資3.6億元人民幣，國內票房2.9億元人民幣，全球票房截至2008年2月已接近7600萬美元。這部影片是國產片票房紀錄保持者，獲得了奧斯卡最佳服裝設計提名、香港電影金像獎4項大獎。本片是張藝謀和鞏俐十一年後的首次合作，周傑倫為本片創作了膾炙人口的主題歌《菊花台》。
除電影外，張藝謀“副業”多多。他執導過歌劇（《圖蘭朵》、《秦始皇》）、芭蕾舞劇（《大紅燈籠高高掛》）、大型山水實景演出《“印象”係列》，拍過北京申奧和上海申博的官方宣傳片，拍北京奧運會會徽、火炬宣傳片，給豐田威馳拍廣告，擔任網絡遊戲《十麵埋伏OL》的藝術總監……張藝謀說，人的潛力是無限的，一個人就像橡皮筋一樣，需要不斷地拉，在這個過程中挑戰自己的極限，不斷擴展自己的能力。張藝謀自我評價是一個很勤奮的導演，在同事眼中，他是一個很低調、平和的人。
2008年，北京奧運會、殘奧會、開閉幕式總導演，較完美地展示了中國文化，獲得國內外一致好評。