В 2001 году Бёртон приступает к съёмкам ремейка фантастической картины 1968 года «Планета обезьян». В этот момент Бёртон увлекается английской актрисой Хеленой Бонэм Картер. Их союз с Лизой Мэри распадается. По суду режиссёр выплачивает бывшей «музе» $5.4 млн (выплата будет задержана по вине Бёртона на три года). Последовавшие спустя несколько лет требования Лизы Мэри, выплатить ей дополнительную денежную сумму, были отвергнуты в судебном порядке.

В октябре 2001 Бёртон обручился с Бонэм Картер. Вышедшая в прокат в июле того же года «Планета обезьян» собирает только в США 180 миллионов долларов при бюджете в 100 миллионов, однако большинство критиков называют новый фильм Бёртона худшим из когда-либо им снятых.

Смерть обоих родителей и последующее рождение (4 октября 2003) сына Билли Рэя найдет отражение в самом противоречивом его фильме «Крупная рыба». Необычная для всего остального творчества Бёртона «Рыба» послужила почвой для слухов и домыслов в прессе о творческом кризисе режиссёра.

Однако эти слухи были развеяны двумя последующими картинами: «Чарли и шоколадная фабрика» по повести для детей Роальда Даля и кукольным мультфильмом «Труп невесты» (2005). В них к Бёртону вернулась свойственная ему мрачная манера повествования, а самим фильмам сопутствовал значительный кассовый успех. В этом же году он номинирован на Оскар за «Труп невесты».

Летом 2006 года Бёртон пытается реализовать давнюю задумку о экранизации истории авантюриста и естествоиспытателя Александра Рипли. Проект получает название «Верю — Не верю». Однако из-за проблем с превышением бюджета проект сначала был отложен, а затем и вовсе перепоручен другому режиссёру. Тим Бёртон поначалу остается лишь в качестве продюсера, а затем, октябре 2008 и вовсе покидает проект. Тогда же, в 2006 он пробует себя в качестве клипмейкера — режиссирует музыкальный видеоклип на песню «Кости» группы The Killers. В конце октября 2006 компания Warner Bros выпускает повторно мультипликационный фильм «Кошмар Перед Рождеством» в стереоскопическом изображении (3D). Попутно переиздается двойной диск с расширенным саундтреком к фильму. Позднее появляется официальное заявление компании Дисней, о ремастеринге для 3D «Винсента».

В 2006—2007 годах Бёртон предпринимает попытку кино-постановки мюзикла Стивена Сондхейма «Суини Тодд, демон-парикмахер с Флит-стрит». 5 сентября того же года им получена специальная награда венецианского кинофестиваля — Золотой лев за достижения в жизни и творчестве, там же, в рамках объявленного Дня Бёртона демонстрируется 8-минутный (вопреки объявленному 10-ти минутному) отрывок из будущего фильма.

Двумя неделями ранее пара Бёртон-Бонэм Картер официально объявляет о второй беременности Хелены — дочь Бёртона появляется на свет ночью 15 декабря 2007. Длительное время пара скрывает от общественности её имя. 8 месяцев спустя, в одном из интервью Хелена Бонэм Картер сообщает, что её дочь от Бёртона назвали Нелл.

В конце октября 2007 Warner Bros. анонсировала запуск нового фильма «Подмастерье призрака» по одноимённому детскому историческому роману Джозефа Дилейни, с Бёртоном в качестве режиссёра. В конце марта 2008 Бёртон был отозван с проекта по причине занятости.

В ноябре 2007 студия Дисней объявляет о своем намерении задействовать Бёртона в двух 3D-анимационных проектах: постановке «Алисы в Стране Чудес» и ремейке его собственного фильма «Франкенвини». Бёртон пожелал выступить не только режиссёром, но продюсером и соавтором сценария новой версии «Франкенвини».

В начале 2008 года Бёртон высказывается о его женитьбе на Бонэм Картер, которая может состояться в самое скорое время. Позднее пара продает свои апартаменты в Лос-Анджелесе (США) и окончательно переезжает в Лондон (Великобритания).

В октябре 2008 Бёртон был удостоен почётной награды Scream за вклад в развитие жанра фильмов ужасов.

Председатель жюри 63-его Каннского фестиваля.