Díky těmto úspěchům byl v roce 1995 obsazen do role Batmana ve filmu „Batman navždy“, kde nahradil Michaela Keatona. V tomto snímku, režírovaném Joelem Schumacherem, se setkal s hvězdami jako Nicole Kidman a Jim Carrey.
V devadesátých letech Kilmer natočil také filmy jako „Svatý“, „Ostrov Dr. Moreaua“ a animovaný film „Princ egyptský“. I v novém tisíciletí pokračoval ve své filmové kariéře s projekty jako „Pollock“, „Kiss Kiss Bang Bang“ a „Vzpomínky“. V roce 2014 mu však byla diagnostikována rakovina hrtanu, což vedlo k dlouhé a náročné léčbě.
