В 2008 году она сыграла в фильме Джонатана Демме «Рэйчел выходит замуж». За эту роль актриса была номинирована на «Оскар», «Золотой глобус», Independent Spirit Award и премию Гильдии киноактеров в категории «Лучшая актриса». За эту работы она также отмечена наградами Национального сообщества кинокритиков, Чикагского сообщества кинокритиков и Сообщества телевизионных критиков.

В 2012 году актриса снялась с Кристианом Бэйлом, Марион Котийяр и Джозефом Гордон-Левиттом в фантастическом боевике Кристофера Нолана «Темный рыцарь: Возрождение легенды» – третьей части франшизы «Бэтмен: Начало». Хэтэуэй досталось амплуа Женщины-Кошки. В том же году Хэтэуэй сыграла роль Фантины в экранизации романа Виктора Гюго «Отверженные» с Хью Джекманом, Расселом Кроу, Амандой Сайфред и Эдди Редмэйном. За свою роль актриса получила «Оскар», «Золотой глобус», премию Гильдии киноактеров и BAFTA Award в номинации «Лучшая актриса».

В 2014 году Хэтэуэй снялась в фантастической драме Кристофера Нолана «Интерстеллар» с Мэттью МакКонахи, Джессикой Честейн и Мэттом Дэймоном. В том же году она выступила в качестве продюсера и исполнительницы главной роли в музыкальной драме сценариста и режиссера Кейт Баркер «Однажды в Нью-Йорке» с Мэри Стинберген.

В 2016 году она снялась в фантастической драме сценариста и режиссера Начо Вигалондо «Моя девушка – монстр» с Джейсоном Судейкисом и Дэном Стивенсом.

Энн Хэтэуэй также озвучивала главных героев в анимационных фильмах «Правдивая история Красной Шапки». За работу в популярном анимационном сериале «Симпсоны» актриса получила премию «Эмми».

Среди других работ актрисы в кино стоит отметить роли в фильмах «Стажёр» Нэнси Майерс, «Один день» Лоне Шерфиг (основанный на романе Дэвида Николлса), «Любовь и другие лекарства» Эдварда Цвика (вторая номинация на «Золотой глобус»), «Алиса в Стране чудес» Тима Бертона, «Алиса в Зазеркалье» Джеймса Бобина, «День святого Валентина» Гэрри Маршалла, «Войны невест», «Напряги извилины», «Джейн Остин», «Пассажиры» Родриго Гарсии.

«Дьявол носит Prada» с Мэрил Стрип и «Горбатая гора» Энга Ли. Среди ранних ролей актрисы стоит отметить фильмы «Как стать принцессой» и «Дневники принцессы 2: Как стать королевой» Гэрри Маршалла, «Крэйзи», «Заколдованная Элла», «Николас Никлби» и «Глаз бури».

В 2018 году Хэтэуэй появилась в компании Сандры Буллок, Кейт Бланшетт, Сары Полсон, Дакоты Фаннинг, Хелены Бонем Картер и Рианны в комедийном боевике «8 подруг Оушена».

В ближайшее время актрису можно будет увидеть в фильме «Последнее, чего он хотел» c Беном Аффлеком и Уиллемом Дефо, а также в ленте «Отпетые мошенники» с Тимом Блейком Нельсоном и Ребел Уилсон.