Még mindig bomlanak a nők az Odaát sármos sztárjáért: 47 évesen szívdöglesztőbb, mint valaha

Jensen azonban nem adta fel, és hamarosan újabb jelentős szerepek találták meg. A Sötét angyal című James Cameron-sorozatban először sorozatgyilkost alakított, majd annak klónjaként visszatérő karakter lett a második évadban. 2003-ban feltűnt a Dawson és a haverok epizódjaiban, majd olyan sorozatokban is szerepelt, mint a Still Life és a Tru Calling. 2004-ben kisebb filmszerepet vállalt The Plight of Clownana címmel, majd ismét felbukkant a Smallville-ben Jason Teague szerepében, Lana Lang szerelmeként. 2005-ben főszerepet játszott Az átjáró című filmben – édesapjával együtt, aki a karakter édesapját alakította. Bár a film vegyes fogadtatásban részesült, Jensen karrierje ekkor már lendületben volt, és ugyanebben az évben elérkezett hozzá élete szerepe: Dean Winchesterként csatlakozott az Odaát című sorozathoz, ahonnan aztán világsztárként távozott.