Brała również udział w takich produkcjach jak Małe dzieci (Little Children) Todda Fielda; Dark Water – Fatum (Dark Water) Waltera Sallesa; Dom z piasku i mgły (House of Sand and Fog) Vadima Perelmana; Hulk (The Hulk) Anga Lee oraz Pollock Eda Harrisa.

Connelly wystąpiła także w kontrowersyjnym obrazie Darrena Aronofsky’ego Requiem dla snu (Requiem for a Dream), w którym wcieliła się w rolę młodej narkomanki. Kreacja ta przyniosła jej nominację do nagrody Independent Spirit Award.

Znana jest także z ról w takich filmach jak: Przebudzenie miłości (Waking the Dead) Keitha Gordona; Studenci (Higher Learning) Johna Singletona; Człowiek rakieta (The Rocketeer) Joe Johnstona i Labirynt (Labyrinth) Jima Hensona. Zadebiutowała w obraz Sergio Leone Dawno temu w Ameryce (Once Upon a Time in America).

MIRA SORVINO (Ruth Wheldon) zdobywczyni nagrody Nowojorskich Krytyków Filmowych, nagrody National Board of Review, National Broadcasting Film Critics, Złotego Globu oraz Oscara za rolę w filmie Woody’ego Allena Jej wysokość Afrodyta (Mighty Aphrodite).

Nominowana do Nagrody Złotego Globu za kreację w obrazie Christiana Duguay Human Trafficking oraz rolę Marilyn Monroe w filmie Tima Fywelle’a Norma Jean and Marilyn, za którą otrzymała nominację do nagrody Emmy Award.

Inne produkcje z jej udziałem to: Quiz Show Roberta Redforda; Mordercze lato (Summer of Sam) Spika Lee; Romy i Michele na zjeździe absolwentów (Romy and Michele's High School Reunion) Davida Mirkina; Triumf miłości (The Triumph of Love) Clara Peploe; Barcelona Whita Stillmana; Gorzka nicość (Sweet Nothing) Gary Winicka; Piękne dziewczyny (Beautiful Girls) Teda Demme; Wśród przyjaciół (Amongst Friends) Roba Weissa, Multiple Sarcasms Brooks Branch.

Była producentem komedii Griffina Dunna (Lisa Picard is Famous), której światowa premiera miała miejsce na Międzynarodowym Festiwalu w Cannes w 2000 roku oraz współproducentem filmu dokumentalnego Freedom to Hate, traktującego o zachowaniach antysemickich w byłym Związku Radzieckim.

Sorvino jest oficjalnym ambasadorem programu Stop Violence Against Women (Stop przemocy wobec kobiet). W marcu 2006 roku została uhonorowana nagrodą Amnesty International's Artist of Conscience Award. Sorvino wypowiedziała się także w kwestii handlu ludźmi w Darfurze podczas swojej oficjalnej wizyty w Kongresie.