然而真正让她名声大噪、红遍全球的，是她和亚伦·泰勒-约翰逊合作搭档的另一部电影，漫威的超级英雄大片《复仇者联盟2：奥创纪元》。
在这部电影里，伊丽莎白饰演了身怀强大异能的红女巫，带着浓重的欧洲口音，与同样有超能力的双胞胎哥哥相依为命。电影里，她失去至亲、跪倒哀号的一幕极具感染力。
伊丽莎白既演出了红女巫的神秘气质与强大能力，也将红女巫身上的脆弱、不稳定与缺乏安全感都准确地展现在了银幕上，让无数观众为她揪心。《复联2》之后，红女巫这一角色人气飙升，伊丽莎白也渐渐被世界各地的影迷所认识。
一个看似只对独立电影感兴趣的女孩，在25岁时凭《哥斯拉》和《复仇者联盟2：奥创纪元》步入了自己的大片时代，成为好莱坞冉冉上升的准一线新星——这是她的两个双胞胎童星姐姐从未达到过的位置。
成为漫威超级英雄的一员后，伊丽莎白接戏越来越谨慎了，她很怀念最初拍独立电影《双面玛莎》的日子：“那时候每天都像海绵一样，很快地学到很多东西。”现在她接到各种各样的剧本，而她坚持要挑选一些挑战自己的角色。
2015年，伊丽莎白在音乐传记片《我看到了光》中饰演汤姆·希德勒斯顿角色的妻子，体现了她对内心戏的把握能力，但她觉得自己还在找寻那个最有层次的角色。在2017年的另一部作品，低成本青春喜剧《英格丽向西行》中，她前所未有地变身为高调的“网红”。
