En 2005, Freddie a aussi joué le rôle de Charlie dans le grand succès Charlie et la chocolaterie (adapté du livre éponyme par Roald Dahl). Il a été recommandé pour le rôle par Johnny Depp, qui avait été impressionné par sa prestation précédente dans Neverland.
Un autre rôle notable est le jeune Raoul dans Deux frères, dirigés par Jean-Jacques Annaud, dans lequel il joue avec un tigre. Il a également joué dans Arthur et les minimoys de Luc Besson.
Les films prochains incluent August Rush et The Spiderwick Chronicles. Il prêtera également sa voix à Astroboy, film d'animation de David Bowers.
Freddie Highmore parle couramment le français.
Il a un frère, plus jeune que lui, Albert Highmore dit Berthie(HOHO !!!) qui a joué dans un film avec lui .
Passionné de guitare, il apprend à en jouer (il prenait déjà des cours de clarinette).
2004 : Deux frères de Jean-Jacques Annaud
2004 : Neverland (Finding Neverland) de Marc Forster
2004 : Cinq enfants et moi (Five Children and It) de John Stephenson
2005 : Charlie et la chocolaterie (2005) de Tim Burton
2006 : Arthur et les Minimoys de Luc Besson (acteur + voix)
2006 : Une grande année (A Good Year) de Ridley Scott
2007 : À la croisée des mondes : La Boussole d'or (voix), de Chris Weitz
2007 : August Rush de Kirsten Sheridan
2008 : The Spiderwick Chronicles de Mark Waters
2010 : Astroboy (voix) de David Bowers