古天乐发文悼念吴孟达，透露对方当年抱病为影片做宣传(3)

2006年9月，搭档成龙、许冠文主演陈木胜执导的喜剧片《宝贝计划》，扮演窃贼。
2007年凭借杜琪峰、徐克和林岭东共同执导的《铁三角》入围戛纳电影节；主演的电影《门徒》上映，古天乐一改冷峻帅气的形象颠覆饰演神色飘忽迷惘眼神肮脏的“瘾君子”，并减肥十几磅并装上龅牙，凭借该片提名第44届台湾电影金马奖和第27届香港电影金像奖最佳男配角。
2008年，再度出演陈木胜执导的动作片《保持通话》，凭借《保持通话》入围第52届亚太影展最佳男主角奖。
同年4月，搭档刘若英主演张艾嘉执导的电影《一个好爸爸》上映，提名第45届台湾电影金马奖和第28届香港电影金像奖最佳男主角奖。
2009年主演的警匪片《窃听风云》上映，古天乐增肥30磅出演资深的情报人员杨真，凭借该剧提名第3届韩国首尔忠武路国际电影节最佳男主角和第16届香港电影评论学会大奖最佳男主角奖。
同年在《意外》饰演一位冷血的职业杀手。凭借《意外》入围第66届威尼斯电影节最佳男主角，并提名第34届多伦多国际电影节最佳男主角、第53届亚太影展最佳男主角，以及第10届日本新作家主义电影节（Tokyo FILMeX）最佳男主角和第14届全球华语榜中榜暨亚洲影响力大典最佳电影男演员。

2010年，主演警匪片《枪王之王》，饰演外汇基金经理关友博 。2011年，搭档吴彦祖、高圆圆主演喜剧爱情电影《单身男女》。