2008年6月7日,在電影《魔幻時刻》飾演男主角備後登;8月02日,在電影《黑暗中的孩子們》中飾演男配角與田博明;8月16日,在電影《東京狂想曲》中特別出演2分鍾;9月13日,在電影《帕高與魔法繪本》中出演男配角室町;11月1日,主演電影《小豬教室》,飾演男主角星老師,入圍第21回東京國際電影節競賽單元,獲得觀衆獎和TOYOTA Earth Grand Prix評審團獎;在《木更津貓眼》的大結局中,妻夫木友情客串了一名職業棒球手小山田。
2014年1月11日,在電影《菜鳥評審員》中飾演男主角太田喜一郎;1月25日,在電影《小小的家》中飾演男配角荒井健史,該片入圍柏林電影節主競賽單元;52015年,爲3D動畫電影《STAND BY ME哆啦A夢》中長大後的野比大雄配音,該片于8月8日日本上映。8月27日,出演古裝動作片《刺客聶隱娘》,扮演一位遇船難滯留大唐、同聶隱娘相遇的日本遣唐使磨鏡少年,這是妻夫木聰首次與中國導演合作,作品入圍第68屆戛納電影節主競賽單元。