La 23 ani își face debutul puternic în lungmetrajul Ryna regizat de Ruxandra Zenide și produs de Strada Film. Ryna primește peste 30 de premii internaționale, iar Dorotheea primește premiul de debut la festivalul Internațional de Film Transilvania. Urmează premiul special al juriului la Festival internațional de film Mannheim-Heidelberg. În 2005 este distribuită în producția Cum mi-am petrecut sfârșitul lumii în care interpretează rolul principal. Pentru acest rol Dorotheea primește recunoastere internațională și Premiul special al juriului pentru cea mai bună actriță la prestigiosul Cannes Film Festival, in secțiunea Un certain regard. Acest premiu a fost creeat pentru ea, neexistând până atunci în secțiunea "Un certain Regard" Este declarată Cea mai bună actriță a anului 2007 de către asociația criticilor de film și a jurnaliștilor de specialitate, primește Premiul Gopo pentru cea mai bună actriță într-un rol principal și premiul UCIN pentru cea mai bună actriță. În 2009 câștigă premiul special al juriului pentru cea mai bună actriță la Magna Graecia Film Festival pentru rolul Angela din pelicula Mar Nero. Are la activ cinci roluri principale, iar in 2018 se va lansa pe marile ecrane ultima productie in care interpreteaza rolul unui judecator, lungmetrajul “in Pronuntare” regia Mihaela Popescu. Pentru "talentul și sensibilitatea artistică cu care interpretează" este învestită cu Distincția Meritul Cultural în Grad de Cavaler de către Președintele României.