2003年，她加盟《哈利·波特》，饰演霍格沃茨魔法学校里的一位老师，在《哈利·波特与阿兹卡班的囚徒》、《哈利·波特与凤凰社》和《哈利·波特与死亡圣器（下）》中出演角色。
2005年，主演的电影《魔法保姆麦克菲》上映，46岁的艾玛·汤普森在片中扮演会魔法的家庭女教师，她用魔法管束住了七个调皮的孩子。
2010年8月6日，汤普森留名美国好莱坞星光大道，成为这里的第2416颗明星。
2012年5月25日，参演的电影《黑衣人3》在美国上映，艾玛·汤普森饰演了“O探员”。
2013年，参演的电影《美丽生灵》在美国上映。
2016年，参演的电影《单身日记：好孕来袭》在英国上映。
2017年10月13日，与达斯汀·霍夫曼、亚当·桑德勒合作出演的电影《迈耶罗维茨的故事》在美国影院小范围上映；同年，与菲恩·怀特海德合作主演的电影《儿童法案》在多伦多电影节首映。
2018年，与佛罗伦斯·珀、安东尼·霍普金斯合作出演的电视电影《李尔王》播出。2018年6月，被英国女王授予爵级司令勋章，爵士头衔。
2019年6月14日，与克里斯·海姆斯沃斯合作出演的电影《黑衣人：全球追缉》在美国上映；9月7日，参演的电影《青春期少女的养成方法》在多伦多电影节上映。
2020年，其配音的电影《多力特的奇幻冒险》上映。
2021年，参演的电影《黑白魔女库伊拉》上映。
她在1989年8月20日与肯尼斯·布莱纳结婚，当时她正在参与电影《战争的命运》的演出。他们后来也在几部电影中共同演出，包括《战神亨利五世》、《再续前世情》及《无事生非》等。1995年10月，两人结束这段婚姻。
1995年10月，艾玛·汤普森与演员葛瑞格·怀斯在苏格兰的都伦结婚，他们的女儿Gaia Romilly Thompson Wise 则于1999年出生，他们也在2003年非正式的收养一个16岁的卢旺达难民。
2008年1月，在瑞士达沃斯举行年会的世界经济论坛向艾玛·汤普森颁发了“水晶奖”，以表彰汤姆森对人道主义所作的贡献。