Dès lors, sa carrière est lancée. Elle interprète la belle-fille d'Al Pacino dans "Heat" (1995), la fille du Président des Etats-Unis Jack Nicholson dans le "Mars Attacks!" de Tim Burton (1996) avant de chanter devant la caméra de Woody Allen dans "Tout le monde dit I love you".
Après avoir refusé les rôles principaux du "Lolita" version Adrian Lyne et du "Romeo + Juliette" de Baz Luhrmann, Portman se produit sur scène dans le rôle titre du "Journal d'Anne Frank". Son retour sur grand écran est fracassant : en 1999, elle obtient le rôle le plus important de sa jeune carrière en devenant la Reine Amidala dans Star wars : épisode 1 - "La Menace fantôme" (1999), rôle qu'elle reprend dans Star wars : épisode 2 - "L'Attaque des clones" (2000) et Star wars : épisode 3 - "La Revanche des Sith" (2004).
Natalie Portman, exigeante dans ses choix artistiques, aborde le drame ("Ma mère, moi et ma mère", "Où le coeur nous mène", "Garden state"), le film historique ("Retour à Cold Mountain") ou osant briser son image lisse avec le sulfureux "Closer, entre adultes consentants" de Mike Nichols, dans lequel elle incarne une troublante strip-teaseuse.

