2006年から2007年にかけて、新垣結衣は女優として黄金期とも呼べる快進撃を続けます。2006年のドラマ『マイ☆ボス マイ☆ヒーロー』(日本テレビ系)では、ヒロイン・梅村ひかり役を熱演。彼女が見せる屈託のない笑顔は「ガッキーポーズ」などとともに大ブームを巻き起こし、学園ドラマにおける絶対的ヒロインの座を確立しました。
さらに2007年、興行収入39億円を超える大ヒットを記録した映画『恋空』で主演を務めます。劇中で見せた爽やかなショートヘア(ショートボブ)スタイルは、トレードマークだった黒髪ロングとはまた違う透明感を引き出し、同世代の女性たちがこぞって髪型を真似るほどの社会現象となりました。この演技が高く評価され、第31回日本アカデミー賞新人俳優賞をはじめとする数々の映画賞を総なめにしています。
その後も『コード・ブルー -ドクターヘリ緊急救命-』シリーズや『リーガル・ハイ』など、昔のドラマ代表作において多彩なキャラクターを演じ分け、単なるアイドル女優にとどまらない確固たる実力派としての地位を築き上げました。