2007年8月31日，电影《色·戒》亮相威尼斯，与李安、梁朝伟等一道，汤唯踏上影展的红地毯。首映过后，汤唯的演技博得了海外媒体的一致称赞，声势超过了梁朝伟。[1]
2008年，与张学友出演《月满轩尼诗》，是岸西作品，顺利在内地上映。
2009年，与玄彬共同主演韩国电影《晚秋》，翻拍自韩国上世纪60年代经典文艺爱情片。片中她扮演一位因表现良好而得到假释的女犯人，与玄彬出演的逃犯短暂相恋。[6]汤唯凭借影片当中的精彩演出，几乎包揽韩国各大电影奖项影后桂冠，创造了韩国电影史上华人女演员的多个“第一”。
2010年9月，《建党伟业》总导演韩三平和黄建新率领一帮演员举行首次新闻发布会，周迅、黄觉、叶璇、李晨、王学兵等人出席亮相。汤唯现身，她在片中扮演江南第一才女陶毅。但是遭遇删戏，之前在预告片中饰演陶毅的汤唯还露脸，但在108人演员名单中，汤唯正式消失。
2011年，由陈可辛导演、甄子丹、金城武、汤唯“甄唯武”组合主演的《武侠》上映，首演村妇、首演妈妈的汤唯，像一笔浅浅的水墨画，投在影片之中，承担起全影片最写意的部分。[7]
