W 2011 roku, na ekrany kin weszły trzy obrazy z Lawrence w obsadzie: pierwszy to spin-off popularnych filmów o X-Menach, film X-Men: Pierwsza klasa, w którym aktorka wcieliła się w postać Mystique. Drugim filmem jest obraz w reżyserii Jodie Foster Podwójne życie, gdzie aktorka partnerowała Melowi Gibsonowi. Zaś trzeci to film Do szaleństwa w reżyserii Drake’a Doremusa.
Wystąpiła również w dramacie futurystycznym Igrzyska śmierci w reżyserii Gary’ego Rossa. Obraz jest ekranizacją powieści Suzanne Collins. Na potrzeby filmu Lawrence brała udział w wielu treningach m.in. strzelania z łuku, wspinaczki, a także pilatesu i joggingu. Premiera filmu odbyła się 12 marca 2012 roku. Stał się on jednym z najbardziej dochodowych filmów w historii. Lawrence została po jego premierze jedną z najbardziej rozpoznawalnych aktorek na świecie.
Następnie aktorka pojawiła się w dramacie Davida O. Russella Poradnik pozytywnego myślenia, gdzie partnerowała m.in. Robertowi De Niro i Bradleyowi Cooperowi. Film otrzymał bardzo dobre recenzje krytyków filmowych, a także osiem nominacji do Oscara, w tym dla najlepszej aktorki pierwszoplanowej. Produkcja dostała również cztery nominacje do Złotych Globów, gdzie aktorka także została wytypowana jako najlepsza aktorka pierwszoplanowa.