Di waktu yang sama, Jeremy memulai kariernya di film layar lebar. Ia membintangi film Senior Trip pada tahun 1995.
Setelah sejumlah iklan dan peran pendukung di berbagai serial dan FTV, Jeremy mendapat sorotan dan perhatian besar dari kritikus atas penampilan fenomenalnya sebagai pembunuh berantai dalam film Dahmer (2002).
Kesuksesan Jeremy benar-benar dimulai pada tahun 2003. Saat itu, ia membintangi film S.W.A.T. bersama Colin Farrell.
Setelahnya, ia membintangi film-film lain yang kian membesarkan namanya. Namun, penampilannya dalam film Dahmer-lah yang membuatnya mendapat perannya yang paling terkenal, Sersan Kelas Satu William James di The Hurt Locker (2008).
Sejak itu, ia kian sering bermunculan dalam film-film besar lainnya, seperti The Town, Mission: Impossible – Ghost Protocol, The Avengers, dan American Hustle.
Dilansir dari IMDb, sepanjang kariernya ini Jeremy Renner telah memenangkan 35 penghargaan dan 64 nominasi di ajang penghargaan bergengsi.
