Dengan kesuksesan fenomenal Oppenheimer, perlu dicatat bahwa bagian penting dari kesuksesan film ini pasti akan diletakkan pada penampilan pemeran utamanya, Cillian Murphy. Diberikan kesempatan terbesar dalam karirnya sejauh ini, aktor asal Irlandia ini benar-benar menjadi magnet di layar dan tampil di hampir setiap adegan film ini, membayar kepercayaan besar yang diberikan kepadanya oleh mitra kreatif dan kolaboratornya yang terpercaya, Christopher Nolan.
Dan sekarang, dengan kesuksesan Oppenheimer yang membuatnya masuk ke dalam tiga besar film domestik dengan pendapatan kotor tertinggi dalam filmografi Nolan, perlu diketahui juga bahwa Murphy kini telah memainkan peran penting dalam kelima film terlaris Nolan, yang secara kumulatif telah meraup pendapatan kotor sebesar $1,774 miliar di box office domestik, yang merupakan pertanda bahwa Murphy sangat dipercaya oleh sang sutradara.
Dalam Batman Begins, Murphy memerankan Dr. Jonathan Crane, yang juga dikenal sebagai Scarecrow, seorang psikiater yang menjadi salah satu musuh awal Batman. Penggambaran Murphy atas karakter tersebut menambah kedalaman dan ancaman pada ansambel penjahat dalam film tersebut. Murphy terkenal mengikuti audisi untuk peran Bruce Wayne, yang mana dia dan Nolan tahu bahwa dia tidak cocok, tetapi audisi itu memberi Nolan kelonggaran untuk membawa Murphy sebagai penjahat meskipun dia tidak terlalu dikenal pada saat itu. Murphy kemudian mengulangi peran tersebut dalam film The Dark Knight pada tahun 2008, dalam sebuah cameo singkat di awal film, sebelum memainkan peran yang lebih besar dalam film sutradara berikutnya, Inception yang memukau pada tahun 2010.
Murphy berperan sebagai Robert Fischer, seorang tokoh kunci yang pikirannya menjadi target pencurian yang rumit di dalam mimpi. Penampilan Murphy menambah kedalaman emosional pada narasi film yang kompleks, terutama karena ia harus menjalani seluruh film sebagai satu-satunya karakter yang tidak menyadari apa yang sebenarnya terjadi di dalam plot selama film berjalan. Murphy kemudian kembali lagi berperan sebagai Scarecrow dalam film The Dark Knight Rises pada tahun 2012, di mana Crane menyaksikan pengadilan ala kanguru di Kota Gotham yang dikuasai oleh Bane.
Di luar lima besar, Murphy juga tampil untuk Christopher Nolan dalam film Dunkirk di tahun 2017, berperan sebagai seorang pria yang ditemukan di laut saat pendaratan dramatis di pantai Prancis di Dunkirk selama pertempuran terkenal pada masa Perang Dunia Kedua, sebelum akhirnya mendapatkan kesempatan sebagai pemeran utama di Oppenheimer dan mengambil kesempatan tersebut dengan gemilang, karena penampilannya yang telah meraih berbagai penghargaan.
