| 2026 | Wife & Dog | — |
| 2025 | Đôi Cánh Hy Vọng | Dad |
| Together for Palestine | Self |
| Hoa Hồng Có Gai | Theo Rose |
| Chiến Dịch Phoenicia | Uncle Nubar |
| 2024 | Placebo: This Search for Meaning | Self |
| Câu chuyện kì diệu về Henry Sugar và ba chuyện khác | Henry Sugar / Max Engelman / Harry (archive footage) |
| The Book of Clarence | Benjamin |
| 2023 | Mog's Christmas | Mr. Thomas (voice) |
| The End We Start From | AB |
| James Blunt: One Brit Wonder | Self (archive footage) |
| Arctic: Our Frozen Planet | Narrator |
| Chất độc | Harry Pope |
| Câu chuyện kì diệu về Henry Sugar | Henry Sugar / Make-Up Artist |
| 2022 | Minions & More Volume 1 | The Grinch (voice) |
| The Tiger Who Came to Tea | Daddy (voice) |
| Marvel Studios Assembled: The Making of Doctor Strange in the Multiverse of Madness | Self - Doctor Stephen Strange |
| Phù Thủy Tối Thượng: Đa Vũ Trụ Hỗn Loạn | Doctor Stephen Strange |
| Behind the Scenes With Jane Campion | Self (archive footage) |
| Reframing the West: Behind the Scenes of Jane Campion's The Power of the Dog | — |
| 2021 | Người Nhện: Không Còn Nhà | Doctor Strange |
| Marvel Studios' 2021 Disney+ Day Special | Stephen Strange / Doctor Strange (voice) (archive footage) |
| Sức Mạnh Của Loài Chó | Phil Burbank |
| The Electrical Life of Louis Wain | Louis Wain |
| Letters Live from the Archive: Union Chapel | Self |
| Letters Live from the Archive: Freemasons’ Hall | — |
| Giam Cầm | Lt. Stuart Couch |
| 2020 | Antarctica | Self - Narrator |
| Chadwick Boseman: A Tribute for a King | Self |
| Người Đưa Tin | Greville Wynne |
| 2019 | Thế Chiến 1917 | Colonel MacKenzie |
| Between Two Ferns: The Movie | Benedict Cumberbatch |
| Avengers 4: Hồi Kết | Doctor Strange |
| Cindy-Lou's Yule Log | The Grinch |
| The Dog Days of Winter | The Grinch (voice) |
| Brexit: The Uncivil War | Dominic Cummings |
| 2018 | Mowgli: Cậu Bé Rừng Xanh | Shere Khan (voice) |
| Kẻ Cắp Giáng Sinh | Grinch (voice) |
| The Child in Time | Stephen Lewis |
| Avengers 3: Cuộc Chiến Vô Cực | Doctor Strange |
| Trận Chiến Ánh Sáng | Thomas Edison |
| 2017 | Thần sấm III: Tận Thế Ragnarok | Doctor Strange |
| Bước Chân An Lạc | Narrator (voice) |
| 2016 | Naples '44 | Norman Lewis (voice) |
| Phù Thuỷ Tối Thượng | Dr. Stephen Strange |
| Shakespeare Live! From the RSC | Self - Performer |
| Trai Đẹp Lên Sàn 2 | All |
| Mark Gatiss: A Study in Sherlock | Himself |
| Thám Tử Sherlock: Cô Dâu Gớm Ghiếc | Sherlock Holmes |
| 2015 | National Theatre Live: Hamlet | Hamlet |
| Liên Minh Đen | Billy Bulger |
| 2014 | Người Hobbit: Đại Chiến Năm Cánh Quân | Smaug / Sauron (voice) |
| Biệt Đội Cánh Cụt Vùng Madagascar | Classified (voice) |
| Trò Chơi Giải Mã | Alan Turing |
| Walking with Dinosaurs: Prehistoric Planet 3D | Narrator (Voice) |
| The Penguins of Madagascar - Operation: Penguin Takeover | Agent Classified (voice) |
| Cristiano Ronaldo: World at His Feet | Narrator |
| 9 Kisses | Man at Costume Party |
| Unlocking Sherlock | Himself / Sherlock Holmes |
| 神探夏洛克:最后的誓言 | — |
| How to Be Sherlock Holmes: The Many Faces of a Master Detective | Self |
| 2013 | August: Osage County | Little Charles Aiken |
| Sherlock: Many Happy Returns | Sherlock Holmes |
| Người Hobbit: Đại Chiến Với Rồng Lửa | Smaug / Sauron |
| Jerusalem | Narrator (voice) |
| Little Favour | Wallace |
| National Theatre Live: 50 Years on Stage | Rosencrantz |
| 12 Năm Nô Lệ | William Ford |
| Quyền Lực Thứ Năm | Julian Assange |
| Star Trek: Chìm Vào Bóng Tối | John Harrison / Khan |
| 2012 | Người Hobbit: Hành Trình Vô Định | Necromancer |
| Girlfriend in a Coma | Dante (voice) |
| Frankenstein: A Modern Myth | Self / Frankenstein / The Monster |
| Sherlock: Uncovered | Sherlock, Self |
| The Dreams of William Golding | Reader |
| 2011 | Ngựa Chiến | Maj. Jamie Stewart |
| Wreckers | David |
| Trò Chơi Nội Gián | Peter Guillam |
| The Rattigan Enigma by Benedict Cumberbatch | — |
| National Theatre Live: Frankenstein | The Creature / Victor Frankenstein |
| 2010 | The Whistleblower | Nick Kaufman |
| Unlocking Sherlock | Himself |
| Third Star | James |
| Four Lions | Negotiator |
| Van Gogh: Painted with Words | Vincent Van Gogh |
| Burlesque Fairytales | Henry Clark |
| 2009 | Creation | Joseph Dalton Hooker |
| The Turning Point | Guy Burgess |
| 2008 | Người Tình Đại Đế | William Carey |
| 2007 | Stuart: A Life Backwards | Alexander Masters |
| Inseparable | Joe / Charlie |
| Chuộc Lỗi | Paul Marshall |
| 2006 | Amazing Grace | William Pitt |
| Starter for 10 | Patrick Watts |
| 2005 | The Man Who Predicted 9/11 | Narrator (voice) |
| 2004 | Hawking | Stephen Hawking |
| 2003 | To Kill a King | Royalist |
| 2002 | Fields of Gold | Jeremy |
| Hills Like White Elephants | The Man |