2002年，萊昂納多終于走出失落，出演了史蒂文·斯皮爾伯格導演的《貓鼠游戲》（Catch Me If You Can）和馬丁·西科塞斯導演的《紐約黑幫》，前者票房極好，得到3.5億美元票房，萊昂納多的表現廣獲好評，更被提名金球獎男主角，得到權威影評人羅杰·埃伯特等廣泛贊賞。

《貓鼠游戲》劇照

《貓鼠游戲》劇照

劇情：小弗蘭克-阿巴格納爾（萊昂納多-迪卡普里奧飾)，在18歲以前就經常以醫生、律師和一家航空公司副駕駛員的身份出現，開始他的犯罪冒險生涯。弗蘭克是一個詐騙高手，他也正是憑著高明的騙術使自己第一次出了名。17歲時，弗蘭克就成為了美國歷史上最成功的銀行搶劫犯。聯邦調查局特工卡爾-漢拉提（湯姆-漢克斯飾）曾鄭重做出承諾要抓住弗蘭克。但是弗蘭克總是事事領先卡爾一步，誘使卡爾繼續追捕他。

在影片拍攝過程中，有一個鏡頭讓斯皮爾伯格記憶深刻：萊昂納多被揭穿身份后，一臉憔悴、很恐懼的樣子。他像是被澆了一身洗碗水，頭發顯得很稀疏，衣服襤褸；被FBI通緝，最后回到他母親那。萊昂納多站在窗外，敲窗試圖叫他的同母異父的妹妹開門。這時鏡頭掠過萊昂納多的肩，停在溫暖的屋子很久，與屋外寒冷的天氣成了一個鮮明的對比。