El actor nominado al Óscar en dos ocasiones Jeremy Renner protagonizó la cinta ganadora del Óscar a la "mejor película" de 2010 (una de sus seis estatuillas) "En tierra hostil (The Hurt Locker)", dirigida por Kathryn Bigelow. "En tierra hostil (The Hurt Locker)", inspirada en hechos reales, es la historia de un equipo de artificieros de Bagdad que se ha presentado voluntario a uno de los trabajos más peligrosos del mundo. Por su papel del 'sargento James', Renner recibió el premio al "actor revelación" del Festival de Cine de Hollywood, el premio Spotlight del Festival de Cine de Savannah y fue nominado como "mejor actor" por los premios BAFTA y los Independent Spirit. Renner también obtuvo nominaciones al "actor revelación" y al "mejor reparto" de los premios Gotham, al "actor principal" y al "mejor reparto" de los premios del Sindicato de Actores (SAG) y, por supuesto, al "mejor actor" en los Óscar.

Al año siguiente, Renner fue nominado al Óscar al "mejor actor de reparto" por su papel en "The Town (Ciudad de ladrones)", dirigida por Ben Affleck para Warner Bros. La película, una adaptación de la novela de Chuck Hogan "Prince of Thieves", gira en torno a un ladrón (Affleck) y su mejor amigo y miembro de su banda (Renner), y se estrenó en el otoño de 2010. Por su papel en "The Town (Ciudad de ladrones)", también fue nominado como actor de reparto tanto por los premios del Sindicato de Actores (SAG) como por los Globos de Oro.

En diciembre de 2011 Renner coprotagonizó "Misión: Imposible - Protocolo Fantasma", frente a Tom Cruise, para Paramount Pictures, bajo la dirección de Brad Bird. En la primavera de 2012 Renner interpretó a "Ojo de Halcón" en "Los Vengadores", de Joss Whedon, que se convertiría en la tercera película más taquillera de la historia. El actor protagonizaría a continuación "El legado de Bourne", una nueva entrega de la popular serie de películas de Bourne, tras la que vendría "Hansel y Gretel: Cazadores de brujas", un auténtico éxito mundial que recaudaría 220 millones de dólares en todo el planeta.

En 2012, Renner y el cineasta Don Handfield crearon The Combine, una productora que crea, desarrolla y produce contenidos de gran calidad centrados en los personajes para el gran público. Empezaron con "Equipo de chusma" para Crackle y, en 2014, produjeron "Matar al mensajero", en la que Renner interpretaba al periodista 'Gary Webb' y se estrenó en Estados Unidos a través de Focus Features. The Combine también se encuentra produciendo "Knightfall", una historia de caballeros templarios para el History Channel que se espera que se emita en 2017. The Combine también han sido productores ejecutivos para The Weinstein Company del próximo estreno "El fundador", con Michael Keaton en el papel del fundador de McDonald's, Ray Kroc, de la que ya se empieza a hablar como posible candidata para los Óscar y cuyo estreno en Estados Unidos está previsto para diciembre de 2016. Este año, Renner también coprotagoniza junto a Amy Adams la nueva película de Denis Villeneuve LA LLEGADA cuyo estreno en EE. UU. está previsto para noviembre de 2016. Renner protagonizará a continuación "Wind River" frente a Elizabeth Olsen, que The Weinstein Company tiene planeado estrenar en 2017.

En 2007, se pudo ver a Renner en tres películas distintas: "El asesinato de Jesse James por el cobarde Robert Ford", para Warner Bros., dirigida por Andrew Dominik, en la que Renner intervenía junto a Brad Pitt y Casey Affleck, como miembro clave de la banda de James, 'Wood Hide'. También tomó parte en "28 semanas después", la esperada secuela de "28 días después", y en "Take", frente a Minnie Driver.

En 2006, también participó en la alabada cinta independiente "El fin de la inocencia" (nominada al Independent Spirit – premio John Cassavetes), donde demostró su amplio registro dramático como 'Gus', un bombero que se traslada a una nueva localidad después de sufrir la trágica pérdida de una niña en un incendio.

Entre sus restantes créditos cinematográficos figuran la cinta independiente "Neo Ned", proyectada en el Festival de Cine de Tribeca de 2005, que barrió en la categoría de cine de la edición número 11 del Festival Internacional de Cine de Palm Beach en 2006. "Neo Ned" recibió los premios a la "mejor película", "mejor director" y "mejor actor" (Renner). El filme también obtuvo el premio al "logro extraordinario en cine" y "mejor película" en el Festival de Cine de Newport Beach en abril de 2006. Todos esos galardones llegarían después de recibir el Premio del Público de los festivales de cine de Slamdance, Sarasota y Ashland.

Renner también intervino junto a la ganadora del Óscar Charlize Theron en la producción de Warner Bros. "En tierra de hombres", coprotagonizó con Julia Stiles "Verdades ocultas", y participó en "El corazón es mentiroso", "Love Comes to the Executioner", "Los amos de Dogtown", de la directora Catherine Hardwicke, y "S.W.A.T. Los hombres de Harrelson", frente a Colin Farrell y Samuel L. Jackson, para Columbia Pictures.

El papel que dio a conocer inicialmente a Renner y le valió una nominación a un premio Independent Spirit fue su interpretación de 'Jeffrey Dahmer' en el éxito independiente de 2002 "Dahmer, el carnicero de Milwaukee".

Renner también tiene experiencia sobre los escenarios, donde protagonizó y codirigió "Search and Destroy", producida por Barry Levinson, que cosechó excelentes críticas.