Elle prête également ses traits à l'héroïne de la sérieSaving Grace (2007-2010) et sa voix à Elastigirl dans la franchise d'animationLes Indestructibles (2004 et 2018), écrite et réalisée parBrad Bird.
En 1989, elle s'impose en tête d'affiche de la comédieMiss Firecracker, deThomas Schlamme, puis elle joue dans le mélodrameAlways, deSteven Spielberg. Puis elle joue dans la comédieAnimal Behavior, de Kjehl Rasmussen et H. Anne Riley. Enfin, elle impressionne dans le téléfilmLe Combat de Jane Roe, deGregory Hoblit, face àAmy Madigan.
En1991, elle fait partie du casting choral de la romanceCe cher intrus, deLasse Hallström. Les critiques sont bonnes mais le box-office décevant. Mais la consécration et le succès international vont intervenir deux ans plus tard.
En 2001, elle est l'héroïne d'un autre téléfilm, un biopic consacré àBillie Jean King. Sa performance lui vaut une nouvelle nomination aux Emmy Awards.
En2002, elle tient un second rôle dans la romanceMoonlight Mile, deBrad Silberling et en2003, elle tient le premier rôle féminin du drame indépendantLe Salut, écrit et réalisé parEd Solomon. Mais cette année-là, c'est avecThirteen, deCatherine Hardwicke, qu'elle fait un retour au premier plan. Elle joue la mère de la jeune héroïne, incarnée parEvan Rachel Wood. Elle officie aussi comme productrice exécutive pour ce film consacré au portrait d'une famille monoparentale américaine de classe populaire.
En2004, elle revient ainsi vers des projets commerciaux : d'abord en tenant un second rôle dans la comédie romantiqueLes Ex de mon mec, avecBrittany Murphy, puis en doublant la mère dans l'acclamé film d'animation écrit et réalisé parBrad Bird et produit parPixar,Les Indestructibles.
L'année suivante, elle retrouveRodrigo García pour un autre film à sketches,Nine Lives, et donne la réplique àRobin Williams pour la comédie noireThe Big White, deMark Mylod. Mais à la suite des déceptions critiques et commerciales de ces différents films, elle finit par se consacrer à la télévision.
Entre2007 et 2010, elle est l'héroïne de la série policièreSaving Grace, où elle incarne une enquêtrice perturbée. La fiction se conclut cependant au terme de trois saisons, faute d'audiences. L'actrice reçoit deux nominations aux Emmy Awards.
Elle revient donc à un cinéma indépendant : en2012, elle joue dans la comédie dramatiqueJackie, aux côtés deCarice van Houten, et partage l'affiche du téléfilmWon't Back Down avecViola Davis etMaggie Gyllenhaal.
Puis en2013, elle est au casting du premier film de la scénaristeDiablo Cody en tant que réalisatrice,Paradise. Mais surtout, elle retrouveJane Campion et la Nouvelle-Zélande pour l'acclamée mini-série dramatiqueTop of the Lake, où elle fait face àElizabeth Moss dans le rôle de l'héroïne.
L'année 2018 marque son retour à des gros projets : elle tient le premier rôle d'une nouvelle série télévisée dramatique,Here and Now. Mais la réception de cette fiction créée parAlan Ball est très tiède, et la série ne dépasse pas une saison. En revanche, au cinéma, le blockbusterLes Indestructibles 2, qui accorde un rôle plus important à son rôle d'Elastigirl, est un énorme succès critique et commercial.