1997年，金城武与丰川悦司、天海佑希合演日片《雾隐雾现》，金城武在片中饰演被杀害的丈夫。同年，金城武搭档杨采妮和陈小春，主演动作电影《神偷谍影》。此外，由金城武、元彪、宣萱等主演元奎导演的电影《马永贞》上映。
1998年，金城武将演艺重心转移至日本影视界。同年，金城武接演日本富士电视台的日剧《神啊！请多给我一点时间》，在剧中饰演冷酷的音乐制作人一角，获得日本第18届日剧学院赏最佳男主角奖。金城武还主演了中日合拍片《不夜城》，片中饰演一位中日混血，在歌舞技町和贩毒之间游走的边缘青年，展示了一种浓厚的漂泊感和孤独感。此外，云集了郭富城、张学友、陈慧琳等一众演员的《安娜玛德莲娜》则将金城武带回香港。
1999年，在张艾嘉导演作品纯情爱情电影《心动》，金城武与梁咏琪演绎一段青春时期未完而略带遗憾的爱情。
2000年，金城武与陈慧琳在叶锦鸿执导的电影《薰衣草》中第三度合作。
2002年，金城武主演《武者归来》，这是一部融合日本动漫风格和好莱坞科幻元素的电影。
2003年，金城武和梁咏琪再次搭档出演杜琪峰执导的电影《向左走，向右走》，该片改编自几米的同名漫画。同年，金城武受日本NHK电视台邀请，他拍摄了一部行程长达11天的南极探险纪录电视。
2004年，金城武首次与张艺谋导演合作，搭档刘德华和章子怡出演古装动作戏《十面埋伏》，上演三角恋情。
2005年，在陈可辛导演的歌舞片《如果・爱》中，金城武搭档张学友和周迅首次在大荧幕上献声演唱歌曲。
2006年，金城武第二度搭档梁朝伟合演刘伟强执导的电影《伤城》片中饰演内心隐忍痛苦的丘健邦。
2007年，金城武与刘德华及李连杰《投名状》结义，在该片中饰演性格刚烈、耿直的三弟姜午阳[。
2008年，金城武既在吴宇森导演的古装战争电影《赤壁》中饰演诸葛亮，对戏梁朝伟饰演的周瑜，又在日本灵异奇幻电影《死神的精度》中扮演死神。
2009年，金城武主演、吴宇森执导的赤壁下集，决战天下上映。
2011年，金城武第三度与陈可辛导演合作在《武侠》中对戏甄子丹，并在戏中饰演操持一口四川话的神探徐百九。
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