Apesar de ser valorizada pela sua brilhante atuação, até então os filmes de Angelina Jolie não apresentaram um sucesso muito alto. No entanto, o lançamento de Lara Croft: Tomb Raider em 2001 fez dela uma estrela internacional. O filme rendeu cerca de US$ 270 milhões no mundo inteiro. Naquele mesmo ano estrelou o filme Pecado Original ao lado de Antonio Banderas.
Por causa do seu trabalho junto ao refugiados de Serra Leoa, Tanzânia e Paquistão, Angelina Jolie foi nomeada Embaixadora da Boa Vontade do Alto Comissariado das Nações Unidas para os Refugiados (ACNUR). Após ter conhecido o Camboja durante as gravações do filme Lara Croft: Tomb Raider, Jolie adotou um bebê cambojano chamado Maddox, o primeiro dos seus filhos.
Posteriormente ela estrelou Uma vida em Sete Dias (2002), Lara Croft: Tomb Raider – A Origem da Vida (2003), Amor sem Fronteiras (2003) Roubando Vidas (2004), O Espanta Tubarões dublando a personagem Lola (2004), Capitão Sky e o Mundo de Amanhã (2004), A Febre (2004) e Alexandre (2004).
Em 2005 surgiram os rumores de que Angelina estaria vivendo um caso amoroso com o ator Brad Pitt, com quem trabalhou no filme Sr. & Sra. Smith. Naquela época Brad estava casado com a atriz Jennifer Aniston. Algum tempo depois eles se divorciaram e o romance com Angelina Jolie se confirmou.
Em julho daquele ano Brad acompanhou Angelina numa viagem à Etiópia, onde adotaram a menina Zahara Marley que vivia num orfanato. Em dezembro foi anunciado que Brad Pitt tinha iniciado o processo legal de adoção de Maddox e Zahara, requerendo a mudança do sobrenome das crianças para Jolie-Pitt. Pouco mais de um mês depois o pedido foi atendido.
No dia 27 de maio de 2006, nasceu em Swakopmund, na Namíbia, o primeiro filho biológico do casal, uma menina a quem chamaram Shiloh Nouvel Jolie-Pitt. Em março de 2007 eles adotaram um menino do Vietnã que havia sido abandonado pela mãe biológica em um hospital. O seu nome é Pax Thien Jolie-Pitt.
Algum tempo depois iniciaram os rumores de uma segunda gravidez de Angelina. Durante o Festival de Cannes 2008, quando divulgava a animação Kung Fu Panda, ela confirmou que estava grávida de gêmeos. Ela e Brad decidiram que os filhos nasceriam na França. No dia doze de julho chegam Knox Léon e Vivienne Marcheline.
A partir de então Angelina passou a dividir a criação dos filhos com as suas atribuições junto ao ACNUR e a sua carreira de atriz. Quando ela estava trabalhando em algum filme ou então numa viagem humanitária as crianças ficavam com Brad Pitt.
Nos últimos anos Angelina Jolie estrelou os filmes O Procurado (2008), A Troca (2008), Salt (2010) e O Turista (2010). Em 2011 participou da animação Kung Fu Panda 2 dublando a Mestre Tigresa. Foi também em 2011 que ela estreou como roteirista e produtora do filme Na Terra de Amor e Ódio, que descreve uma história de amor tendo como pano de fundo a Guerra da Bósnia. A ideia de escrever um roteiro de uma história de amor em tempo de guerra surgiu depois de uma viagem para a Bósnia e Herzegovina como um embaixador da Boa Vontade da ONU.
No entanto, os milhões de fãs espalhados pelo mundo estavam com saudades de ver Angelina Jolie nas telas do cinema. Com um orçamento estimado entre US$130 e US$200 milhões, iniciaram em junho de 2012 as filmagens de Malévola, com Angelina Jolie no papel principal. O filme produzido pela Walt Disney retrata a história de A Bela Adormecida a partir da perspectiva de Malévola. Durante os últimos meses a Disney divulgou trailers do filme, aumentando a ansiedade dos fãs. A estreia no Brasil foi no dia 29 de maio.
