2001年,诺兰拍摄了警匪电影《白夜追凶》,影片翻拍自1997年上映的挪威同名电影。该片被评论界赞誉为翻拍欧洲电影的美国片中少有的成功之作。
2003年,诺兰主动向华纳并邀请英国男星克里斯蒂安·贝尔担纲主角指导拍摄商业漫画电影《蝙蝠侠:侠影之谜》。该片使用IMAX这种先进的胶片拍摄模式来勾勒他所期望的歌剧式气魄。2005年6月15日,《蝙蝠侠:侠影之谜》(BatmanBegins)正式公映,获得3.52亿美元的全球票房,入选当年夏季卖座影片前三甲,同时获得了漫画迷和评论界的如潮好评。该片获第32届土星奖最佳编剧。
2006年10月20日,执导完成了奇幻电影《致命魔术》,这是诺兰的一部过渡性作品,没有太强的野心,也不图有多高的票房,只是想完成一个自己非常喜欢的题材。
2008年7月18日,执导电影《蝙蝠侠:黑暗骑士》上映,该片上映一个星期就打破美国多项票房纪录。最终获得10.82亿美元的全球票房,成为全球第四部票房超过10亿美元的电影,也是第一部票房超过10亿美元的超级英雄电影。