- La sottile linea blu (1988) nel ruolo del sergente investigativo. Don Ermini
- JFK (1991) nel ruolo di Lee Harvey Oswald
- In the Line of Fire (1993) nel ruolo dell'agente dei servizi segreti Matt Wicker
- Il rapporto Pelican (1993) nel ruolo dell'agente dell'FBI Nick Kurts
- Heat (1995) nel ruolo del detective della polizia di Los Angeles Vincent Hanna
- Insider (1999) nel ruolo di Lowell Bergman
- Il negoziatore (2001) nel ruolo del tenente Chris Sabian
- Collateral (2004) come Vincent
- Syriana (2005) nel ruolo di Bob Barnes
- Inside Man (2006) nel ruolo del Capitano John Darius
- Il cavaliere oscuro (2008) nel ruolo del tenente Jim Gordon
- The Hurt Locker (2008) nel ruolo del sergente. Matt Thompson
- Inception (2010) nel ruolo di Arthur
- Interstellar (2014) nel ruolo del Dr. Donald
- The Revenant (2015) nel ruolo di John Fitzgerald
- Dunkerque (2017) nel ruolo del comandante Bolton
Televisione:
- Miami Vice (1984-1989) nel ruolo del detective Sonny Crockett
- Wiseguy (1987-1990) nel ruolo di Sonny Steelgrave
- Twin Peaks (1990-1991) nel ruolo dell'agente Dale Cooper
- X-Files (1993-2002) come Fox Mulder
- I Soprano (1999-2007) nel ruolo di Tony Soprano
- The West Wing (2000-2006) nel ruolo del presidente Josiah Bartlet
- 24 (2001-2010) nel ruolo di Jack Bauer
- Lost (2004-2010) nel ruolo del Dr. Jack Shephard