John Petrucci ha sido elegido como el tercer guitarrista de la gira G3 en seis ocasiones, más que ningún otro invitado.Les tomó diez días grabar las pistas básicas y unas tres semanas el álbum completo.Habían grabado juntos varios demos de forma satisfactoria,[22] pero solo dieron un concierto con él, que terminó siendo un desastre y Stone fue despedido.[23] Pasaron cinco meses hasta que Dream Theater ofreció otro concierto, esta vez completamente instrumental (bajo el nombre YtseJam).Ante esta situación, contrataron para la gira promocional de Awake a un antiguo compañero del Berklee College, Derek Sherinian, que había tocado con Alice Cooper y Kiss.[25] Además, durante este descanso, los distintos miembros del grupo trabajaron individualmente en componer más temas para sus futuras colaboraciones.En este tiempo hubo varios cambios en EastWest y el principal contacto de Dream Theater en la discográfica fue despedido.También se notó la mano de Child en este álbum en un giro hacia composiciones menos complejas y más radiables.Durante la gira europea de Touring into Infinity se grabaron dos conciertos, en Francia y los Países Bajos, para un álbum en directo titulado Once in a LIVEtime, que fue publicado aproximadamente a la vez que el vídeo 5 Years in a Livetime, que narraba el periodo entre la marcha de Kevin Moore y la gira promocional de Falling into Infinity.[28] La formación del grupo en cuestión era: Portnoy en la batería, Petrucci en la guitarra, Tony Levin en el bajo y Jordan Rudess, que se había separado de Dixie Dregs, en los teclados.Este show, el último en su tour por América del Norte, fue grabado para la primera publicación de la banda en DVD.Una vez concluida la gira, volvieron al estudio para terminar la grabación de su séptimo álbum, Train of Thought.Roadrunner incrementó la promoción del álbum y, como resultado, este alcanzó el número 19 en la lista Billboard 200.El disco contiene una canción épica titulada «In the Presence of Enemies», enmarcando el álbum como pistas 1 y 8, una continuación del Twelve-step Suite de Portnoy, «Repentance», y una canción de naturaleza política, «Prophets of War».[36] El 1 de abril de 2008 la banda publicó un disco doble recopilatorio, cuyo título, Greatest Hit (...and 21 Other Pretty Cool Songs), es una referencia humorística a la canción «Pull Me Under», el único éxito radiofónico significativo del grupo.Además, por primera vez desde Images and Words, el grupo actuó en salas pequeñas, con público más reducido.[38] Mike Portnoy habló a Metal Hammer sobre el nuevo álbum y comentó que la canción «The Shattered Fortress» era la última de la serie de canciones sobre los 12 pasos en su recuperación del alcoholismo; de «The Best of Times» dijo que «es un tema personal muy heavy sobre mi padre, que falleció durante la composición del álbum», y añadió «estuvo luchando contra el cáncer durante el proceso».[39] La banda se embarcó en un segundo Progressive Nation Tour, en el que giraron por Europa por primera vez.Sin embargo, Pain of Salvation y Beardfish no pudieron acompañarlos en la gira por problemas de financiación con sus respectivos sellos.Una vez terminado el Progressive Nation Tour, Dream Theater entró en el estudio justo después de Nochevieja para componer y grabar una nueva canción instrumental, titulada «Raw Dog» (God [of] War al revés), que se incluyó en la banda sonora del videojuego God of War III y en el álbum God Of War III: Blood & Metal.Durante este período, Portnoy fue reclutado por Avenged Sevenfold para grabar su quinto álbum de estudio y participar en su gira; remplazando así a The Rev, quien había fallecido.[49] Tras la grabación del álbum corrieron rumores sobre que Portnoy iba a seguir trabajando con Avenged Sevenfold tras su salida de Dream Theater y convertirse en el baterista permanente;[50] pero no fue así, ya que los miembros de la banda decidieron continuar con otro baterista.[51] Por su parte, Portnoy declaró que la permanencia en Avenged Sevefold había sido temporal y meramente como un homenaje a Jimmys «The Rev» Sullivan.¡Creédme, nos estamos esforzando por garantizar a todo el mundo que nuestra decisión no os decepcionará en ningún momento!»[57] El 21 de abril de 2011, durante la búsqueda del nuevo baterista, publicaron un tráiler para un próximo documental titulado «The Spirit Carries On», en referencia a una canción del álbum Metropolis Pt.El tráiler muestra a los siete bateristas que tuvieron audiciones: Mike Mangini, Virgil Donati, Marco Minnemann, Peter Wildoer, Thomas Lang, Derek Roddy y Aquiles Priester.Mike Portnoy lo calificó como un buen álbum, aunque ya no se siente identificado con este sonido de la banda.Los conciertos de sus giras mundiales, desde Six Degrees of Inner Turbulence, han sido del tipo «Evening with…» («Una noche con…»), en el que la banda actúa al menos tres horas con un descanso y ningún telonero.El espectáculo grabado para Live scenes from New York tuvo una duración de casi cuatro horas (LaBrie graciosamente se disculpó después del espectáculo por el set tan «corto»), y resultó en la casi hospitalización de Portnoy.Sin embargo, la versión publicada en DVD y CD del tour Chaos In Motion presenta 162 minutos de música.Desde sus primeros conciertos en Nueva York, como Majesty, los aficionados han grabado casi todos los espectáculos que Dream Theater ha ofrecido (ocasionalmente hay tres o cuatro versiones de un mismo concierto), y algunas grabaciones profesionales y bien elaboradas han sido publicadas.