2000年,执导改编自石田衣良同名小说的悬疑剧《池袋西口公园》,获得第25届日剧学院赏最佳导演奖 。同年,执导推理冒险剧《怪医黑杰克》。
2001年,拍摄由长濑智也主演的医疗片《半个医生》 。2002年,执导由野波麻帆、小池荣子联合主演的剧情片《两居室》。
2003年,拍摄由广末凉子、松田龙平合作主演的爱情片《恋爱写真》 。2004年,堤幸彦与石井康晴、平川雄一朗联合执导改编自片山恭一同名小说的爱情片《在世界中心呼唤爱》,获得第42届日剧学院赏最佳导演奖 。
2006年5月,执导改编自荻原浩所著同名小说的剧情片《明日记忆》,该片由渡边谦、樋口可南子主演,获得第30届日本电影学院奖最佳影片提名 。同年,拍摄惊悚恐怖片《死魂曲》 。
2007年4月,拍摄改编自梦枕貘同名小说的动作奇幻片《大帝之剑》。2008年,执导由吉永小百合、竹中直人搭档主演的奇幻片《虚幻的邪马台国》[6-8] 。
2010年,执导由水岛宏、佐藤健联手主演改编同名漫画的剧情片《摇滚新乐团》 。同年,拍摄喜剧悬疑片《圈套剧场版3:灵异者大混战》 。
2012年,拍摄以“最恶形势的日本未来”为舞台背景的动作片《关八战队》 。同年,执导由木南晴夏主演的家庭剧《家族八景》 。
2013年7月,拍摄由广末凉子、福士苍汰合作主演的爱情剧《StarMan~这个星球上的恋爱》 。10月,执导由户田惠梨香、加濑亮、神木隆之介联合主演的悬疑科幻片《SPEC~零~》[18-19] 。
2014年1月,执导由由仲间由纪惠、阿部宽领衔主演的喜剧悬疑片《圈套剧场版4:最后的舞台》。7月,拍摄由锦户亮、丸山隆平搭档主演的动作喜剧片《关八战队2》 。
2015年2月,执导由高良健吾、石田百合子和井浦新联袂主演的剧情片《哀悼人》[21-22] 。5月,执导由松田翔太、前田敦子合作主演的爱情片《爱的成人式》[23-26] 。9月,拍摄根据东野圭吾同名小说改编的动作片《天空之蜂》,获得第40届报知电影奖最佳导演奖[10-11] 。11月,执导由松坂桃李、多部未华子合住主演的侦探片《视觉侦探日暮旅人》 。同年,拍摄奇幻片《世界奇妙物语》25周年特别篇 。此外,还执导侦探片《刑警Ballerino》 。
2016年,拍摄《视觉侦探日暮旅人》连续剧版 。9月22日,执导的电影《真田十勇士》上映 。
2018年,执导电影《沉睡的人鱼之家》 。
2019年,执导密室悬疑电影《十二个想死去的孩子》 。
2020年,执导电影《希望》 。
堤幸彦的电影有着神秘主义色彩风格 (新华网评),创造的角色非常有个性 (大岛优子评),在执导的《视觉侦探》中,通过种种侦探拍摄手法来表现侦探眼中的世界,他的风格一如既往,不过相比之下显得山寨,同时被称为“鬼才导演” (搜狐娱乐评)。