2007年赵薇以优异地成绩考入了北京电影学院导演系的艺术硕士MFA,进行了基础和专业课的学习。她的导师是知名导演田壮壮;5月赵薇参演《赤壁》,成功主演了女主角郡主孙尚香。同年底,赵薇又成功主演了知名导演兼香港电影金像奖主席陈嘉上执导的古装爱情片《画皮》女主角义胆忠妻佩容。
2008年初赵薇被旅美作家严歌苓钦点,成为同名小说改编电视剧《一个女人的史诗》的灵魂人物田苏菲,由金鸡奖最佳导演夏钢执导。严歌苓赞她演得好,漂亮,表演准确。
2009年,主演《花木兰》和《锦衣卫》。凭《花木兰》获得第十届中国长春电影节最佳女主角奖,这也是赵薇二度问鼎长春电影节影后;8月9日,赵薇以最高票当选中国电影表演艺术学会副会长,成为该学会1985年成立以来最年轻的一任副会长,任期五年。并出任中国电影家协会青年电影工作者委员会副会长。
2012年,赵薇领衔主演的《爱LOVE》演技好获广泛国内外专业影评人的称赞,入围柏林国际电影节,日本大阪亚洲电影节,北京大学生电影节和台北电影节。创造华语片情人节单日最高票房纪录,大陆首周票房突破亿元,成首部两岸票房同破亿元双赢的影片,创北美和澳洲单屏票房冠军;同年2月,赵薇登VOGUE和时尚芭莎同月封面强势回归;3月3日赵薇导演处女作《致我们终将逝去的青春》在南京开机,豪华阵容令人期待。6月16日,赵薇主演的《画皮2》成为第14届上海国际电影节的开幕影片,这是赵薇产后复出主演的第一部电影,表演上有很大突破,票房口碑双丰收。9月4日赵薇闪耀意大利威尼斯电影节化身红毯女神,身着蓝衣,简单大方。
2013年2月18日,赵薇领衔秋冬英伦时装周Burberry大秀群英会,成为第32届香港电影金像奖特邀专业评委。导演处女作《致我们终将逝去的青春》票房高达7.26亿人民币,成为首位导演处女作过亿的华人女导演,也是票房最高的华人女导演,以及首位票房过1亿美元的华人女导演。
2013年,赵薇作为文艺界代表被受邀中韩国宴受到习总书记肯定。香港回归16周年庆典担任爱心大使。以中方形象大使亮相第3届法国中国电影节。第9届中美电影节开幕式暨金天使奖颁奖典礼,凭借导演处女作电影《致我们终将逝去的青春》拿下电影类最佳导演奖。
2014年斩获香港电影金像奖最佳两岸华语电影,这也是赵薇以“导演身份”首次斩获金像奖。