En 2007, Jovovich repitió su papel como Alice en Resident Evil: Extinction (donde conocio a su actual amiga Ali Larter) , la tercera de la serie Resident Evil. La película recaudó Estados Unidos $ 24 millones en 2.828 salas de cine en su primera semana, superando a la taquilla bruta para esa semana. Se abrió más fuerte que su predecesor, Resident Evil: Apocalypse, que se abrió con $ 23 millones en 3.284 salas de cine (más de 450 salas de cine más de extinción).
Jovovich se creó para representar Amalia Bezhetskaya en Azazel en 2007, sin embargo, con el anuncio de su embarazo a principios de ese año, la película se pospuso hasta el verano de 2008. También en 2009, Jovovich protagonizó A Perfect Getaway con Kiele Sánchez, Timothy Olyphant, Marley Shelton y Steve Zahn. La película es un thriller sobre una pareja de recién casados (Milla y Zahn) en su luna de miel enHawaii. El rodaje comenzó la primavera de 2008.
Jovovich está llamada a desempeñar a Lucia, la esposa de un pirómano encarcelados (interpretado por Edward Norton) en Stone, un thriller psicológico protagonizado por Robert De Niro. El rodaje comenzó en mayo de 2009 en el recientemente clausurado el sur de Michigan Correctional Facility en Jackson, Míchigan.12
Jovovich también está en el papel de la Dra. Abigail Tyler en una película thriller basada, supuestamente, en hechos reales: The fourth kind. En una entrevista, Jovovich dijo que no iba a aparecer en otra película de acción "para mucho tiempo", expresando el deseo de representar los papeles más diversos. Pero finalmente en el 2010 se estrenó Resident Evil: Afterlife la cuarta película de la saga Resident Evil, donde no solo actuó para el papel de Alice, si no para los miles de clones que ella tiene. Además, es la primera de la saga en ser filmada con tecnología digital 3D. Debido al éxito en taquilla, Jovovich nuevamente actuará en la siguiente entrega de la saga llamada Resident Evil: Retribution la cual en octubre de 2011 comenzó a ser rodada en Toronto. Se estima que se estrene para septiembre de 2012 en la tecnología 3D.