หลังจากเกาะฮ่องกงกลับคืนสู่การปกครองของจีนแผ่นดินใหญ่ในปี 1997 หลี่ได้หันมาทำงานในฮอลลีวูด มีผลงานในฮอลลีวูดครั้งแรก คือภาพยนตร์เรื่อง Lethal Weapon 4 (1998) หรือ ริกส์ คนมหากาฬ ภาค 4 หนังแอ็คชันตำรวจภาคต่อโดยร่วมแสดงกับ เมล กิบสัน , แดนนี่ โกลเวอร์, โจ เปสซี, เรเน รุสโซ และ คริส ร็อก หลี่รับบทเป็นตัวร้ายของเรื่องนี้

ในปี 2000 หลี่รับบทนำครั้งแรกในเรื่อง Romeo Must Die (2000) หรือชื่อไทย ศึกแก็งค์มังกรผ่าโลก นับว่าเป็นหนังภาษาอังกฤษเรื่องแรกของเขาที่รับบทพระเอก หลังจากออกฉายก็สามารถทำรายได้บนตารางบ็อกซ์ออฟฟิสในสหรัฐอเมริกา นานหลายสัปดาห์ติดต่อกัน

หลี่ เริ่มประสบปัญหาในการแสดงภาพยนตร์ในฮอลลีวู้ด สาเหตุจากหนังฮอลลีวูดใช้เวลาในการถ่ายทำค่อนข้างนานเป็นปีต่อเรื่อง เทียบกับหนังฮ่องกง หรือ หนังฝั่งยุโรป ซึ่งใช้เวลาถ่ายทำเพียงสามหรือสี่เดือนต่อเรื่องเท่านั้น

ในปี 2001 หลี่จึงตัดสินใจไปแสดงหนังให้กับค่ายหนังฝั่งยุโรป มีผลงานถึง 2 เรื่อง คือ Kiss of the Dragon (2001) หรือชื่อไทย จูบอหังการ ล่าข้ามโลก โดยเป็นการร่วมงานกันระหว่างเขากับลุค เบซอง ผู้อำนวยการสร้างชาวฝรั่งเศส ร่วมแสดงกับ บริดเจต ฟอนดา และ เชกี คาร์โย ซึ่งหลี่ยังรับหน้าที่อำนวยการสร้างและคิดโครงเรื่องนี้ด้วย และหนังแอ็คชั่น - ไซไฟ เรื่อง The One (2001)หรือชื่อไทย เดี่ยวมหาประลัย อีกทั้ง หลี่ยังร่วมกับบริษัทหนังอย่าง Icon Production สร้างภาพยนตร์โทรทัศน์ (Pilot) แนวกำลังภายใน เรื่อง Invincible (2001) ความยาว 90 นาที ออกฉายเมื่อปี 2001 ว่าด้วยเรื่องราวของกลุ่มคนที่มีวิชาการต่อสู้หลายคนมารวมตัวกัน เพื่อทำภารกิจยับยั้งกลุ่มคนที่หวังจะทำลายโลก

ในปี 2002 หลี่กลับมาแสดงภาพยนตร์ศิลปะการต่อสู้แนวกำลังภายใน ที่บ้านเกิดอีกครั้งในภาพยนตร์เรื่อง Hero (2002) หนังสัญชาติจีนแผ่นดินใหญ่กำกับการแสดงโดย จางอี้โหมว

ในปี 2003 หลี่กลับมาทำงานในฮอลลีวูด รับบทนำร่วมกับนักร้องแร็พเปอร์ ดีเอ็มเอ็กซ์ ใน Cradle 2 the Grave (2003) หรือชื่อไทย คู่อริ..ถล่มยกเมือง ของผู้อำนวยการสร้าง โจเอล ซิลเวอร์ และผู้กำกับ แอนเดรจ บาร์ตโกเวียก จาก Romeo Must Die (2000) โดยหลี่รับบทเป็นนักสืบชาวไต้หวัน ที่ต้องร่วมมือกับนักโจรกรรมเพชร เพื่อตามหาอัญมณีสีดำ โดยในเรื่องนี้หลี่ต้องรับมือกับนักแสดงคิกบ็อกซิงอย่าง มาร์ค ดาคาสคอส เป็นครั้งแรก และสามารถทำเงินขึ้นอันดับหนึ่งบ็อกซ์ออฟฟิสในสัปดาห์แรกของการฉายในสหรัฐอเมริกา

ในปี 2005 หลี่กลับทำงานในฝั่งยุโรปอีกรอบ ร่วมงานกับลุค เบซอง อีกครั้ง ในเรื่อง Danny the Dog (หรืออีกชื่อ Unleashed ,2005) หรือชื่อไทย คนหมาเดือด ร่วมแสดงกับ มอร์แกน ฟรีแมน, บ็อบ ฮอสกินส์ และ เคอร์รี คอนด็อน ซึ่งได้รับการตอบรับกลุ่มแฟนหนังในอเมริกาเป็นอย่างดี

ในปี 2006 หลี่ก็กลับมาแสดงศิลปะการต่อสู้ประเภทกังฟู ที่บ้านเกิดอีกครั้งในภาพยนตร์เรื่อง Fearless (2006) หรือชื่อไทย จอมคนผงาดโลก เรื่องนี้หลี่เป็นทั้งนักแสดงและผู้อำนวยการสร้าง โดยการกำกับเป็นของ รอนนี่ ยู (Ronny Yu)

ในปี 2007 หลี่กลับไปทำงานที่ฝั่งยุโรปและได้ร่วมงานกับเจสัน สเตแธม นักแสดงแอ็คชั่นชื่อดังของโลกชาวอังกฤษ ในภาพยนตร์เรื่อง War (หรืออีกชื่อ Rogue Assassin ,2007) หรือชื่อไทย โหดปะทะเดือด และกลับมาบ้านเกิดแสดงหนังประวัติศาสตร์มหากาพย์สงครามย้อนยุคของจีน เรื่อง The Warlords (2007) หรือชื่อไทย 3 อหังการ์ เจ้าสุริยา หนังรีเมคภาพยนตร์เรื่อง Blood Brothers (1973) ของผู้กำกับระดับปรมาจารย์ จางเชอะ ผลงานการกำกับของ ปีเตอร์ ชาน

ในปี 2008 หลี่กลับมาทำงานให้ฮอลลีวูดอีกครั้ง มีผลงานถึง 2 เรื่อง คือ The Forbidden Kingdom หรือชื่อไทย หนึ่งฟัดหนึ่ง ใหญ่ต่อใหญ่ ด้วยทุนสร้าง 55 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หลี่ร่วมแสดงกับนักแสดงแอ็กชั่นชื่อดังอย่าง เฉินหลง เป็นครั้งแรก หลังจากวางแผนจะร่วมงานกันมานานกว่าหลายปี และพึ่งได้มาเจอกันในเรื่องนี้ โดยเนื้อหาอิงจากนิยายเรื่อง ไซอิ๋ว มาบางส่วน ผลงานกำกับของ ร็อบ มินคอฟ (The Lion King, Stuart Little และ The Haunted Mansion) โดยได้ทีมงานอย่าง ปีเตอร์ เปา (ผู้กำกับภาพ) , หยวนวูปิง (ผู้ออกแบบฉากการต่อสู้) และนักแสดงอย่าง หลิว อี้เฟย์, หลี่ ปิงปิง, คอลลิน โชว และไมเคิล แองการาโน และภาพยนตร์ภาคต่อของหนังชุด The Mummy ในตอนใหม่ล่าสุดที่ชื่อว่า The Mummy: Tomb of the Dragon Emperor (2008) ร่วมแสดงกับนักแสดงชาวฮ่องกง เช่น หยาง จื่อฉยง และ หวง ชิวเซิน พร้อมกับนักแสดงหลักอย่าง เบรนแดน เฟรเซอร์, มาเรีย เบลโล และ จอห์น ฮันนาห์

ในปี 2009 หลี่กลับมาทำงานที่บ้านเกิดร่วมแสดงในหนังประวัติศาสตร์รวมชาติจีน ในภาพยนตร์เรื่อง The Founding of a Republic (2009) หรือ มังกรสร้างชาติ หนังทุนสร้างโดยรัฐบาลจีน

ในปี 2010 หลี่กลับมาทำงานฮอลลีวูดอีกร่วมแสดงนำในหนังแอ็คชันรวมดาราอาวุโสแห่งยุค 80s เรื่อง The Expendables (2010) หรือชื่อไทย โคตรคนทีมมหากาฬ ภาค 1 โดยประกบกับนักแสดงอย่าง ซิลเวสเตอร์ สตอลโลน, เจสัน สเตธัม, ดอล์ฟ ลุนด์เกรน, มิกกีย์ รูร์ก, สตีฟ 'สโตน โคล' ออสติน, แรนดี้ เคาท์เชอร์, บรูซ วิลลิส และ อาร์โนลด์ ชวาร์เซเน็กเกอร์ และกลับมาบ้านเกิดเพื่อรับบทนำในหนังจีนแนวดราม่าเรื่อง Ocean Heaven (2010) หนังเล็กๆทุนสร้าง 7 ล้านหยวน โดยเขารับบทพ่อเป็นพนักงานในสวนน้ำแห่งหนึ่ง ที่มีลูกชายป่วยเป็นโรคออทิสติก ซึ่งถือเป็นงานแสดงดราม่าเต็มตัวครั้งแรก โดยไม่มีฉากแอ็คชั่นในหนังแม้แต่ฉากเดียว พร้อมประกาศว่าเขาจะรับงานแสดงน้อยลง เพื่อไปทุ่มเทให้กับงานช่วยเหลือเพื่อนมนุษย์กับมูลนิธิของเขาชื่อ The One Foundation