Thorton měl svůj první zlom, když v roce 1992 spolunapsal a hrál v thrilleru Jeden falešný tah. V 90. letech se také objevil v několika významných filmových rolích, včetně neonoirového U Turn Olivera Stonea, Primary Colors a A Simple Plan, což mu vyneslo třetí nominaci na Oscara. Kromě toho namluvil Jacka v Kocourovi v botách od DreamWorks.
Pro Disneyho ztvárnil Karla Childerse v dramatickém filmu Sling Blade z roku 1996, za který získal Oscara za nejlepší adaptovaný scénář a byl nominován na Oscara za nejlepší herecký výkon. Hrál také Dana Trumana ve sci-fi katastrofickém filmu z roku 1998, Armageddon a Willieho T. Stokese v černé komedii Bad Santa z roku 2003 a namluvil Jiko-bó v Princezně Mononoke.