2005年赵薇凭《情人结》获得上海国际电影节、中国电影华表奖和长春电影节三座影后桂冠,赵薇出色的演技得到了评论界与大众的肯定。赵薇回归电视荧屏,与中国中央电视台合作的《京华烟云》不仅成为赵薇继《还珠格格》、《还珠格格2》、《情深深雨濛濛》之后第四部中国年度电视剧收视率冠军,而且打破了中央电视台收视率记录。
2007年赵薇以优异地成绩考入了北京电影学院导演系的艺术硕士MFA,进行了基础和专业课的学习。她的导师是知名导演田壮壮;5月赵薇参演《赤壁》,成功主演了女主角郡主孙尚香。同年底,赵薇又成功主演了知名导演兼香港电影金像奖主席陈嘉上执导的古装爱情片《画皮》女主角义胆忠妻佩容。
2008年初赵薇被旅美作家严歌苓钦点,成为同名小说改编电视剧《一个女人的史诗》的灵魂人物田苏菲,由金鸡奖最佳导演夏钢执导。严歌苓赞她演得好,漂亮,表演准确。
2009年,主演《花木兰》和《锦衣卫》。凭《花木兰》获得第十届中国长春电影节最佳女主角奖,这也是赵薇二度问鼎长春电影节影后;8月9日,赵薇以最高票当选中国电影表演艺术学会副会长,成为该学会1985年成立以来最年轻的一任副会长,任期五年。并出任中国电影家协会青年电影工作者委员会副会长。