Après le succès de "Moulin Rouge", elle joue dans "Les autres", un autre succès qui a conquis la presse. Elle reçoit une autre nomination pour les Golden Globes et un BAFTA. Elle joue ensuite aux côtés de Vincent Cassel et Mathieu Kassovitz dans "Nadia" de Jez Butterworth. Pour les besoins du rôle, elle apprend à parler russe. A l'époque, elle est toujours officiellement mariée à Tom Cruise alors la production tourne une partie du film à Sydney, pour que le couple ne soit pas trop éloigné l'un de l'autre. Le film ne rencontre malheureusement pas un grand succès auprès du public.
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