इन फ़िल्मों की श्रंखला के बाद जिनमें उन्हें महज उनकी ख़ूबसूरती के लिया गया था, कैटरीना द्वारा "न्यू यॉर्क" में निभाया गए किरदार ने उन्हें अभिनय स्तर पर पहचान दिलाई फ़िल्म में जॉन अब्राहम, नील नितिन मुकेश और इरफ़ान ख़ान भी थे। कैटरीना के अभिनय और फ़िल्म दोनों को समीक्षकों ने सराहा और फ़िल्म भी व्यावसायिक रूप से सफल रही। न्यू यॉर्क ने कैटरीना को फिल्मफेयर में सर्वश्रेष्ठ अभिनेत्री के लिए पहला नामांकन दिलाया। उन्होनें "ब्लू" फ़िल्म में कैमियो भी किया।
राजकुमार सन्तोषी की "अजब प्रेम की ग़ज़ब कहानी" उनकी अगली फ़िल्म थी जिसमें उनकी जोड़ी रणबीर कपूर के साथ बनाई गई थी। फ़िल्म सफल रही और कैटरीना के अभिनय को भी सराहा गया। उनकी साल की आखिरी फ़िल्म प्रियदर्शन की बहु अभिनीत "दे दना दन" थी, जिसमें उनके साथ अक्षय कुमार, सुनील शेट्टी, परेश रावल, समीरा रेड्डी और नेहा धूपिया भी थे।

2010 में प्रकाश झा की "राजनीति" उनकी पहली फ़िल्म थी। फ़िल्म, जिसमें उनके साथ रणबीर कपूर, अजय देवगन, अर्जुन रामपाल, नाना पाटेकर और मनोज बाजपेयी जैसे कलाकार थे, जिसकी कहानी महाभारत से प्रेरित थी। फ़िल्म और कैटरीना के अभिनय को अधिकतर सराहा गया। १४० करोड़ के संग्रह के साथ फ़िल्म ब्लॉकबस्टर बनी। वो अक्षय कुमार के साथ फराह खान की फ़िल्म "तीसमार खां" में भी दिखी। फ़िल्म को मिली भारी बुरी समीक्षाएँ और मीडिया में नकारात्मक धारणा के बावजूद, फ़िल्म टिकट खिड़की पर सफल रही। कैटरीना के प्रदर्शन को सराहा नहीं गया पर उनके द्वारा किया गया आइटम नंबर "शीला की जवानी" की तारीफ हुई।

२०११ में वो ऋतिक रोशन, फरहान अख्तर, अभय देयोल और कल्की केकलां के साथ ज़ोया अख्तर की "ज़िंदगी न मिलेगी दोबारा" में दिखी। फ़िल्म टिकट खिड़की पर हिट के रूप में उभरी, दुनिया भर में 153 करोड़ की कमाई के साथ। समीक्षकों द्वारा फ़िल्म को सराहा गया कैटरीना के अभिनय को भी सराहा गया। जिंदगी न मिलेगी दोबारा वर्ष के सबसे सम्मानित फिल्मों में से एक थी और उसने प्रमुख भारतीय पुरस्कार समारोह में कई सर्वश्रेष्ठ फिल्म पुरस्कार प्राप्त किए।

वो अगली बार यश राज फ़िल्म्स की "मेरे ब्रदर की दुल्हन" में दिखी इमरान ख़ान और अली जफर के साथ। कैटरीना के अभिनय और फ़िल्म दोनों को सराहा गया। कैटरीना को सराहा गया फ़िल्म में एक नायिका केंद्रित भूमिका में दिखने के लिए और व्यापार विश्लेषकों ने फ़िल्म की सफलता के लिए प्रमुख कारण के रूप में कैफ को श्रेय दिया। कैटरीना को अपने प्रदर्शन के लिए फिल्मफेयर में अपना दूसरा सर्वश्रेष्ठ अभिनेत्री के लिए नामांकन मिला।

न्यू यॉर्क और अधिक प्रमुख भूमिकाएं (2009-2011)
हाल के काम (2012 से अब तक)
प्रारंभिक जीवन और पृष्ठभूमि
करियर