ในปี 1993 ลีโอนาร์โดยังได้ร่วมแสดงกับจอห์นนี เดปป์ (Johnny Depp) ในภาพยนตร์เรื่อง What’s Eating Gilbert Grape ซึ่งเป็นเรื่องราวเกี่ยวกับชีวิตของกิลเบิร์ต เกรป (จอห์นนี เดปป์) กับครอบครัว ที่เขาต้องกลายมาเป็นหัวหน้าครอบครัวหลังจากที่พ่อเสียชีวิตและพี่ชายคนโตหนีไป พร้อมกับสมาชิกที่เหลือ คือ แม่ พี่สาว น้องสาว น้องชาย และเออร์นี่ ที่เป็นเด็กชายผู้มีความบกพร่องทางสติปัญญา ซึ่งรับบทโดยลีโอนาร์โด จากการแสดงในภาพยนตร์เรื่องนี้ ทำให้ เขาได้รับการเสนอชื่อให้เข้าชิงรางวัลออสการ์และลูกโลกทองคำเป็นครั้งแรกที่ได้รับรางวัล Los Angeles Film Critics Association’s New Generation Award และรางวัล National Board of Review Award (Best Supporting Actor)
หลังจากนั้นในปี 1996 ลีโอนาร์โดได้มีผลงานการแสดงในบทบาทของ โรมีโอ ในภาพยนตร์ที่ดัดแปลงมาจากบทประพันธ์ของวิลเลี่ยม เชกสเปียร์ ประกบคู่กับนักแสดงสาวอย่าง แคลร์ เดนซ์ (Claire Danes) ส่งผลให้เขาได้รับรางวัล Best Actor Award ที่ Berlin International Film Festival และเขายังกลายเป็นชายหนุ่มขวัญใจสาว ๆ อีกด้วย
นอกจากบทบาทของแจ๊ค ดอว์สัน ที่สามารถเข้าไปครองหัวใจของใครหลาย ๆ คนได้แล้ว ลีโอนาร์โดยังได้มีผลงานอีกหลายบทบาทที่ท้าทายความสามารถของเขาอย่าง The beach (2000), Gangs of New York (2002), Aviator (2004), Departed (2006), Body of lie (2006), Shutter Island (2008), Inception (2010), Django (2012), The Great Gatsby (2012)
นอกจากนี้ลีโอนาร์โดยังได้เริ่มโครงการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม โดยมีชื่อว่า มูลนิธิลีโอนาร์โด ดิคาปริโอ (Leonardo DiCaprio Foundation) โดยสนับสนุนโครงการด้านสิ่งแวดล้อมมากกว่า 40 ประเทศทั่วโลก ได้แก่ องค์กร Save The Planet World Wildlife และ Global Green USA โดยชีวิตส่วนของเขาก็ดำเนินไปอย่างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอยู่เสมอ อีกทั้งเขายังได้ซื้อเกาะแห่งหนึ่งในประเทศเบลีซ ด้วยวัตถุประสงค์ที่ว่าจะสร้างรีสอร์ตที่เป็นมิตรต่อโลก หากใครติดตามทวิตเตอร์และอินสตาแกรมของเขาจะพบว่า เขานั้นได้พูดถึงประเด็นสิ่งแวดล้อมอยู่บ่อยครั้ง ถึงขั้นที่นิตยสารชั้นนำอย่าง TIME ได้ยกย่องให้เขาเป็นบุคคลมีชื่อเสียงที่ใช้โซเชียลมีเดียได้อย่างชาญฉลาดที่สุดในปี 2014 อีกทั้งเขายังได้รับรางวัล Crystal Award จากสภาเศรษฐกิจโลก (World Economic Forum) ในการรณรงค์ด้านสิ่งแวดล้อมอย่างสม่ำเสมอ