Po návratu do New Yorku působila jako modelka u agentury Eileen Fordové a popularitu jí přinesla úloha v TV seriálu o osudech neprovdané matky dvou dětí A World Apart (1970-71, Oddělený svět). 

V roce 1976 se její manželství s Chrisem rozpadlo a prodělala těžké nervové zhroucení. O rok později došlo k zásadnímu zvratu v jejím soukromém životě i profesionální kariéře, neboť francouzský režisér Louis Malle, s nímž se na tři roky citově sblížila, dokázal plně využít její citlivosti, inteligence a herecké tvárnosti. V jeho nostalgickém retrosnímku Děvčátko ztělesnila neworleanskou prostitutku Hattie, jejíž dvanáctiletá dcera (Brooke Shieldsová) se rozhodne pokračovat v matčině řemesle.

Po dvouleté mateřské dovolené se v pol. 80. let připomněla úlohou rozvedené učitelky hudby Jane Spoffordové, oddaně milující vyslance pekel (Jack Nicholson), v hororové komedii podle stejnojmenného románu Johna Updika Čarodějky z Eastwicku (r. G. Miller). Mnohem víc však zaujala výkonem, oceněným Donatellovým Davidem 1992 a nominací na Oscara 1991, v psychologicko-dobrodružnémém road movie Thelma a Louise (r. R. Scott), kde vytvořila postavu zatrpklé servírky Louise Sawyerové, pro niž a její mladší přítelkyni (Geena Davisová) končí zpočátku nevinný víkendový únik z maloměstské nudy tragicky.

Mezi kandidáty na Oscara 1992 se dostala díky úloze Michaely Odoneové, která bojuje s manželem (Nick Nolte) o záchranu pětiletého syna, trpícího nevyléčitelnou chorobou, v dramatu Lék pro Lorenza (r. G. Miller).

Laureátkou Oscara 1995 a Donatellova Davida 1995 (+ nominace na Zlatý glóbus 1995) se stala díky roli jeptišky Helen Prejeanové, o jejímž vztahu k odsouzenci na smrt (Sean Penn), kterému se snaží ulehčit poslední chvíle života, vypráví psychologické drama Mrtvý muž přichází (r. T. Robbins).

Vedle svých hereckých aktivit pomáhá jako členka organizace MADRE válečným obětem v Latinské Americe a s divadlem Imagination Workshop provozuje terapeutické produkce pro schizofreniky v losangeleské nemocnici Mount Sinai Hospital. Jejím druhým manželem a otcem dcery byl italský scenárista a režisér Franco Amurri; od 1988 žije s hercem a režisérem Timem Robbinsem, s nímž má syny Jacka (nar. 1989) a Milese (nar. 1992).