秒速五厘米
《秒速5厘米》是新海诚创作的一部写实动画电影，于2007年3月3日在日本正式上映。作品以一个少年为故事轴心而展开连续3个独立故事的动画短篇，时代背景是从1990年代至现代的日本，通过少年的人生展现东京以及其他地区的变迁。第一话《樱花抄》描述贵树与明里年幼时恋爱的心情，以及他们重逢的一天，第二话《宇航员》描述一对进入高中就读的贵树怀有好感的澄田花苗的视角来展现贵树与明里分别后的生活，第三话《秒速5厘米》则刻画了贵树和明里长大后内心的种种彷徨。
言叶之庭
《言叶之庭》由曾执导过《星之声》、《秒速5厘米》、《追逐繁星的孩子》等动画电影的新海诚掌镜，影片于2013年5月31日在台湾、香港、日本同步上映。故事发生在现代东京，故事讲述了以制鞋人为目标的少年秋月和神秘女子雪野的恋爱故事。 故事源于万叶集开篇的“孤悲”之恋，作品中透露出鞋、万叶集、日本庭园、雨等因素 。
你的名字
《你的名字。》是新海诚执导，神木隆之介、上白石萌音担任主要配音，Comix Wave Films制作的一部原创日本动画电影，于2016年8月26日在日本上映。中国大陆于2016年12月2日上映。影片讲述了男女高中生在梦中相遇，并寻找彼此的故事。
天气之子
《天气之子》是由新海诚执导、Comix Wave Films负责制作的原创动画电影，该片讲述了少年帆高与拥有操控天气超能力的少女阳菜之间的奇幻爱情故事。
铃芽之旅
《铃芽之旅》是由新海诚执导并编剧，CoMix Wave Films负责制作的动画电影，于2022年11月11日在日本上映，并于2023年3月2日在中国港澳台地区上映，于2023年3月24日在中国内地上映。影片讲述的是17岁的少女铃芽与“闭门师”草太相遇，两人一起去关闭灾难源头之门的冒险故事。