Tras este film rodó Malasangre (Mauvais sang, 1986), de Léos Carax, con una excelente actuación y del mismo director, hizo luego Los amantes del Pont-Neuf (Les amants du Pont-Neuf), 1991), junto con Klaus-Michael Grüber, director de teatro alemán.
[4] Cuatro años después interpretó Herida (Damage, 1992), junto a Jeremy Irons, de Louis Malle; y coprotagonizó con Ralph Fiennes Cumbres borrascosas (Wunthering Heights, 1992).
En 1993, el director Steven Spielberg le ofreció un papel protagonista en la cinta Jurassic Park, pero Binoche lo rechazó, inclinándose por Trois couleurs: Bleu (1993), la primera película de una saga del director polaco Krzysztof Kieslowski, que le originaría reconocimientos internacionales, como una Copa Volpi y un Premio César.
Le siguieron trabajos con la directora belga Chantal Akerman, en Un diván en Nueva York (Un divan a New York, 1996), junto a William Hurt; con el director francés André Téchiné en la película Alice et Martin (1998); Los amantes del siglo (Les Enfants du siècle), dirigida por Diane Kurys (1999), donde interpreta a la polémica escritora del siglo XIX George Sand.
Hizo la cinta Chocolat (2000) dirigida por Lasse Hallström; y volvió a ser nominada para los Óscar por su papel protagonista.
En 2008 comenzó, en colaboración con Akram Khan, un ambicioso proyecto de danza moderna llamado in-i.