2002年，陈道明参演李连杰主演古装武侠电影《英雄》，这部影片讲述了中战国末期剑客刺*秦王的故事。陈道明在影片中饰演的是秦王，陈道明演出一代帝王的魄力，与李连杰一同飙戏，二人相互厮*场面，让观众卡了直呼精彩。

2003年，陈道明参演梁朝伟主演警匪电影《无间道3:终极无间》，这部影片讲述了刘建明*了陈永仁后，接近陈永仁的心理医生李医生，想知道陈永仁的过去，从中找到杨警官是卧底的证据。陈道明在影片中饰演的是沈澄，陈道明凭借精湛的演技造就了非常经典的黑帮老大形象，影片讲述了一个普通而又精彩的正义战胜邪恶的故事，表现出一个消逝的、令人伤感的英雄世界，很多场面给人留下了难忘的印象。

2003年，陈道明和李小璐主演爱情电影《我心飞翔》，这部影片讲述了20世纪30年代在美如世外桃源的湘西山寨中一个美得动人的哑女虹与三个男人旭、晟、阳面临生死离别、爱情和战争的故事 。陈道明在影片中饰演的是画家旭，受过西方教育的美术教师旭在青年学生的热情鼓动下随学生们参军投入了军阀混战，在一次战争中旭被参加了另一支军队的自己的学生打成重伤，后沦落到湘西的一个桃花源般的村庄，以卖风筝为生，和虹过着平静而枯燥的生活。

2011年，陈道明和张国立主演的根据刘震云小说《温故一九四二》改编的剧情电影《一九四二》，这部影片讲述了1942年河南大旱，千百万民众离乡背井、外出逃荒的事件。陈道明在影片中饰演的是蒋介石，张国立和陈道明皆为表演功力深厚的戏骨，他们作为影片两条主线的代表，非常扎实地扯起了电影的两面大旗，陈道明不管演大人物还是小人物，都能让人感受到他的魅力，两位演员的角色相互碰撞、相互成就，才给观众呈现了一个精彩的影片。