29 maja 2007 roku został wydany piąty album studyjny pt. Xenosapien. W ramach promocji do utworu "Endless Cycle of Violence" został zrealizowany teledysk w reŻyserii Sorena. Ponadto grupa odbyła amerykańską trasę Summer Slaughter Tour wraz z Necrophagist, Decapitated, Cattle Decapitation i Ion Dissonance. Z kolei na przełomie sierpnia i września zespół zagrał szereg koncertów w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Cephalic Carnage towarzyszyły formacje Between the Buried and Me oraz The Red Chord. W listopadzie tego samego roku w Tulsie bus zespołu został obrabowany. Muzykom skradziono 4000 dolarów, laptopa wraz z oprogramowaniem o wartości 2000 dolarów oraz iPoda. W październiku 2009 roku odbyła się premiera teledysku do utworu "Vaporized", który wyreżyserował Brian Kotal.
W 2010 roku po osiemnastu latach grupę opuścił Zac Joe. Latem do zespołu dołączył gitarzysta Brian Hopp. W nowym składzie grupa odbyła amerykańską trasę koncertową Summer Slaughter. Zespół poprzedzał występy Decapitated, The Faceless, All Shall Perish oraz The Red Hord. 31 sierpnia ukazał się szósty album studyjny formacji zatytułowany Misled By Certainty. Nagrania zostały zrealizowane we współpracy z producentem muzycznym Dave’em Otero.