2001年到2002年跨年拍摄的巨制《天地英雄》用了不到 800万美元打造了一个中国西部片，如果说李安的李慕白是江南儒侠，那么何平的英雄就是西北血性的汉子。在这个阳刚气十足的影片中，赵薇饰演了片中唯一一个女性角色一文珠。《天地英雄》是赵薇第三部在国际发行的影片。在国内取得了2004年年度票房亚军得成绩，并且在日本首周票房第九，西班牙首周第十二。赵薇此次台词仅有25句（包括语气词），表演越发地内敛，很多的信息依靠眼睛的传达。尤其是几场与姜文、中井贵一的对手戏，完全靠眼神交流丝毫不怯于两位演技出色的成熟男演员。凭借此次表演，赵薇提名了第27届大众电影百花奖最佳女演员奖并夺得了第11届北京大学生电影节最受欢迎女演员奖。而《绿茶》的出现让很多人出乎意料，一直在各色商业类型片游走的赵薇在2002年接拍了这部颇有欧洲实验电影味道的影片。从这部电影起，赵薇的演技开始飞速提升，在这部影片中，赵薇舍弃了以往电影电视剧中所有的表演方式，这不是简单的解构而是重新开始塑造。吴芳、朗朗，是一个人还是两个人，赵薇刻意跳掉了泾渭分明地分割，反而将两个角色从开始的差异明显逐步到暧昧不明表达地相当聪明，等看到快结束时，尽管服装不同，但是谁是吴芳？谁是朗朗？已经让人混淆不清。本片不仅音乐奇巧，摄影更是对购图和色彩有突破性的运用。在日本上映时本片颇获肯定，日本评论界与观众对赵薇的好评如潮。不过这已经是之后的2006年的事情，当时的赵薇在国内也并没得到多少正面的肯定。本片展示的北京则在鹿特丹国际电影节、远东电影节放映的时候让欧洲观众颇为惊讶：中国竟然有如此时尚摩登的一面，远非他们印象中的“红灯笼”“红棉袄”。