Fizycznej przemiany nie musiał dokonywać, występując w 2018 roku w Zimnej wojnie Pawła Pawlikowskiego, za którą reżyser otrzymał Złotą Palmę, a festiwalowy pokaz zakończyły kilkunastominutowe owacje na stojąco. Rola szarmanckiego Wiktora Warskiego, kompozytora i pianisty zespołu ludowego „Mazurek”, przyniosła Kotowi uznanie w Polsce i za granicą: okrzyknięto go „Gregorym Peckiem Wschodniej Europy” i „polskim Jamesem Bondem”, porównywano do Bogarta, a roli pogratulowała mu sama Cate Blanchett. Ta kreacja okazała się dla aktora prawdziwym przełomem w karierze i ostatecznym świadectwem, że jego talent komediowy idzie w parze dramatyczno-psychologicznym. Jego duet z Joanną Kulig (wcielającą się w postać śpiewającej w zespole Zuli) oczarował krytyków i publiczność. Jednak po tym międzynarodowym szumie pozostał skromnym, rozsądnym, lekko wycofanym człowiekiem. Nie ma wygórowanych ambicji, nie snuje wizji kariery w Hollywood. Jak sam mówi, „nie tasuje różnymi wersjami przyszłości w głowie”, skupia się na tym, co tu i teraz.
Kolejnym filmowym wcieleniem, którym zasłynął aktora była rola Ambrożego Kleksa w nowej adaptacji powieści Jana Brzechwy. W tę rolę wcielił się dwukrotnie, biorąc udział w obu częściach planowanej trylogii, zatytułowanych Akademia Pana Kleksa (2023) i Kleks i wynalazek Filipa Golarza (2024) – obie w reżyserii Macieja Kawulskiego. Kot nie porzucił jednak dorosłej publiczności. W ostatnich latach można go było zobaczyć w takich filmach, jak Wyrwa (2023) w reżyserii Bartosza Konopki, Apokawixa (2022) w reżyserii Xawerego Żuławskiego oraz Niebezpieczni dżentelmeni (2022) Macieja Kawalskiego. W tej brawurowej komedii opartej luźno na losach czterech wybitnych postaci polskiej kultury Kot zagrał Tadeusza Boy-Żeleńskiego. Z Xawerym Żuławskim Kot spotkał się także na planie filmu Kulej. Dwie strony medalu, w którym zagrał aparatczyka z czasów PRL, antagonistę tytułowego bohatera.
Po sukcesie filmu Zimna wojna w Cannes Tomasz Kot rozpoczął karierę także poza Polską. Można go obejrzeć w kilku międzynarodowych produkcjach, takich jak amerykański thriller science-fiction Przestroga (ang. Warning, 2019): thriller Wróg doskonały: czy włoski dramat La versione di Giuda (2024), w której gra Judasza.
Tomasza Kota można oglądać także na małych ekranach. W 2024 roku na platformę Prime Video trafił serial Gąska, za którym stoją twórcy popularnego 1670. Autorem konceptu serialu jest Maciej Buchwald, reżyserem formatującym Jakuba Rużyłło, a reżyserami odcinków Maciej Buchwald, Aleksander Pietrzak i Grzegorz Jaroszuk. Aktor miał okazję zaprezentować się od komediowej strony wcielając się w postać kierownika supermarketu położonego na przedmieściach typowego polskiego miasta. Bohaterami serialu jest grupa pracowników sklepu.
O wiele bardziej dramatyczną rolę zagrał Kot w wyprodukowanym przez HBO Max serialu zatytułowanym Niebo. Rok w piekle (premiera grudzień 2025) w reżyserii Bartosza Blaschke. W tej opartej na faktach produkcji aktor zagrał charyzmatycznego i demonicznego przywódcę sekty „Niebo”, która rozwijała działalność w Polsce w latach 90.
Aktor wielokrotnie otrzymywał nagrody za swe role. W 2015 roku odebrał z rąk Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego Małgorzaty Omilanowskiej nagrodę za wybitne osiągnięcia w kategorii Kino. Został wyróżniony obok takich twórców jak Adam Zagajewski, Olga Tokarczuk, Krzysztof Globisz i Michał Zadara.
Ostatnia aktualizacja: listopad 2025 JP.