En 2000 elle joue dans le film dramatique Gitano de Manuel Palacio, puis Les Âmes fortes de Raoul Ruiz.

Dans Rue des plaisirs de Patrice Leconte, sorti en 2002, Laetitia Casta tient le rôle principal qui est celui d'une prostituée de la maison close « Le Palais Oriental », malgré l'opposition initiale du scénariste Serge Frydman à ce qu'elle joue dans le film. Son expérience cinématographique n'était alors pas encore très fournie, la Bicyclette bleue n'étant pas encore sortie. Néanmoins sa prestation fut un succès d'après le réalisateur malgré l'échec commercial du film, totalisant très peu d'entrées (250 000 au total selon Leconte). Elle se rattrape cependant lors du film Errance de Damien Odoul, sortit en 2003, où elle interprète avec justesse et sensibilité Lou, la femme de Jacques (Benoît Magimel)

Dans Rue des plaisirs de Patrice Leconte, sorti en 2002, Laetitia Casta tient le rôle principal qui est celui d'une prostituée de la maison close « Le Palais Oriental », malgré l'opposition initiale du scénariste Serge Frydman à ce qu'elle joue dans le film. Son expérience cinématographique n'était alors pas encore très fournie, la Bicyclette bleue n'étant pas encore sortie. Néanmoins sa prestation fut un succès d'après le réalisateur malgré l'échec commercial du film, totalisant très peu d'entrées (250 000 au total selon Leconte). Elle se rattrape cependant lors du film Errance de Damien Odoul, sortit en 2003, où elle interprète avec justesse et sensibilité Lou, la femme de Jacques (Benoît Magimel)