| Ano | Título | Papel | Notas |
|---|---|---|---|
| 1994 | My So-Called Life | Jordan Catalano | série de tv
Seu irmão Shannon Leto, baterista da banda 30 Seconds to Mars, também teve participação na série |
| Cool and the Crazy | Michael | ||
| 1995 | How to Make an American Quilt | Beck | |
| 1996 | The Last of the High Kings | Frankie Griffin | Também conhecida como Summer Fling |
| 1997 | Prefontaine | Steve Prefontaine | |
| Switchback | Lane Dixon | ||
| 1998 | Basil | Basil | |
| Urban Legend | Paul Gardener | ||
| The Thin Red Line | Second Lieutenant Whyte | ||
| 1999 | Black and White | Casey | |
| Fight Club | Angelface | ||
| Girl, Interrupted | Tobias "Toby" Jacobs | ||
| 2000 | American Psycho | Paul Allen | |
| Sunset Strip | Glen Walker | ||
| Requiem for a Dream | Harry Goldfarb | Perdeu 20 kg para interpretar este papel | |
| 2001 | Sol Goode | Sage | "Rock Star Wannabe" |
| 2002 | Panic Room | Junior | |
| Highway | Jack Hayes | O irmão Shannon Leto fez uma participação neste filme | |
| 2004 | Alexander | Heféstion | |
| 2005 | Lord of War | Vitaly Orlov | Aprendeu russo para interpretar este papel |
| 2006 | Lonely Hearts | Raymond Fernandez | |
| 2007 | Chapter 27 | Mark David Chapman | Ganhou 32 kg para interpretar este papel |
| 2009 | Mr. Nobody | Nemo Nobody |
