En 2004, Martin Freeman fue nominado al 57º Premio de la Academia Británica de Artes Cinematográficas y Televisivas a la mejor interpretación de comedia por su actuación en "The Office". Ese mismo año, Martin colaboró con el actor Peter Serafinovac en la comedia "Hardware", por la que ganó el premio Golden Rose Television Festival al mejor actor. Más tarde apareció en las películas Ali Gin Da House y In Love, e interpretó el papel del conde de Shaftesbury en la serie de televisión de la BBC Charles I: The Power and the Passion.
En 2007, interpretó el papel protagonista de Chris Ashworth en la película "The Last Day" escrita y dirigida por Gavin Claston. En el mismo año, también participó en la producción teatral de Bill Kenwright "The Last Laugh" (The Last Laugh), colaborando con Roger Lloyd Pike, Jamie Hogarth y Christopher Morrow.
El 6 de septiembre de 2007, en el noveno día del 64º Festival de Cine de Venecia, Martin Freeman asistió a la rueda de prensa de la película "Night Watch".
En mayo de 2009, protagonizó la comedia "The Great Relocation", que cuenta la historia de los protagonistas masculino y femenino Veronica y Danny, quienes accidentalmente intercambiaron cuerpos en un accidente.
En 2010 participó en el proyecto británico 48 Hour Film Project, y su trabajo fue "The Girl Is Mime" (The Girl Is Mime).
El 25 de julio de 2010 se estrenó la serie de televisión "Sherlock" protagonizada por Martin Freeman. Martin Freeman interpretó al Dr. Watson en la obra y fue nominado al premio Emmy a la miniserie al mejor actor de reparto y ganó el británico. Premio Académico de Televisión al Mejor Actor de Reparto.
En marzo de 2011 comenzó el rodaje de "El Hobbit: Un viaje inesperado", con Martin Freeman interpretando al actor principal Bilbo Bolsón.
En 2012 se estrenó la película de animación “Los Piratas Fantásticos” protagonizada por Martin Freeman.
En enero de 2012, se emitió la segunda temporada de "Sherlock", y Freeman fue nominado al premio British Academic Television Award y al premio Emmy al mejor actor de reparto por este papel.
El 21 de febrero de 2014 se estrenó en China "El Hobbit: La desolación de Smaug", protagonizada por Martin Freeman. El 15 de abril, el drama estadounidense "Fargo", protagonizado por Martin Freeman como el oprimido vendedor de seguros Lester Nygaard, se transmitió por FX en Estados Unidos y Channel 4 en el Reino Unido. El drama fue una adaptación de la película nominada al Oscar de 1996 por. Los hermanos Coen. Película clásica del mismo nombre. El 17 de diciembre se estrenó en Estados Unidos "El Hobbit 3" protagonizada por Martin Freeman.
En mayo de 2015, Martin Freeman confirmó su incorporación a “Capitán América: Civil War”.