W 1999 roku nawiązał współpracę z reżyserem Samem Mendesem, której owocem była muzyka do filmu American Beauty (nagroda Bafta i Grammy, nominacje do Oscara i Złotego Globu).
Po roku 2000 Newman stworzył muzykę do takich filmów jak Erin Brockovich, Lemony Snicket: Seria niefortunnych zdarzeń (nominacja do Oscara), Człowiek ringu, Dobry Niemiec (nominacja do Oscara), Służące. Kontynuował także współpracę z reżyserem Samem Mendesem przy filmach Droga do zatracenia (nominacja do Oscara), Jarhead. Żołnierz piechoty morskiej, Droga do szczęścia, oraz do dwóch filmów z serii o Jamesie Bondzie:Skyfall (nagroda BAFTA i nominacja do Oscara) i Spectre. W 2003 i 2008 roku napisał muzykę do filmów animowanych studia Pixar Gdzie jest Nemo? i WALL·E (za oba nominacje do Oscara i nominacja za piosenkę Down to Earth z filmu WALL·E napisaną wspólnie z Peterem Gabrielem). W 2015 roku skomponował muzykę do filmu Stevena Spielberga Most szpiegów (nominacja do Oscara i BAFTA).
Do tej pory Thomas Newman był nominowany do Oscara aż czternastokrotnie, nie zwyciężając ani razu.