Adams posteriormente estrelou na
Disney em 2007 no filme
Enchanted, um sucesso comercial e de crítica, e recebeu uma nomeação ao
Globo de Ouro por sua atuação como a princesa Giselle. Ela recebeu duas nomeações, a segunda ao Oscar e ao Globo de Ouro no ano seguinte por seu papel como uma jovem freira, a irmã James, em
Doubt. Embora ela já tenha aperecido em uma série de papéis dramáticos e cômicos, Adams originalmente ganhou uma reputação de interpretar personagens com disposições alegres e ensolarados, mas desde então tem desempenhado uma ampla variedade de papéis.
Adams atuou em
Sunshine Cleaning com
Emily Blunt e
Alan Arkin, e no ano seguinte apareceu como a famosa aviadora
Amelia Earhart em
Night at the Museum: Battle of the Smithsonian. Ela apareceu em
Julie & Julia, em 2009, retratando a escritora
Julie Powell, seguido de
Leap Year, em 2010. Seu papel como Charlene Fleming em
The Fighter fez com que Adams ganhasse suas próximas nomeações, a terceira indicação ao Oscar, seu terceiro Globo de Ouro, seu segundo prêmio
BAFTA Award, e quinta
Screen Actors Guild Award. Em 2011, Adams apareceu em
The Muppets ao lado de
Jason Segel. Em 2012, Adams retratou Peggy Dodd em
The Master, a personagem filha de
Clint Eastwood no drama de beisebol
Trouble with the Curve. Por
The Master, Adams foi nomeada para seu quarto Oscar, seu quarto Globo de Ouro, e seu terceiro prêmio BAFTA. Em 2013, interpretou
Lois Lane no filme do
Superman,
Man of Steel e a personagem Sydney Prosser em
American Hustle, o último lhe rendeu o .