Hasta que en la dcada del 2000, el canal decide comenzar una nueva re-estructuracin de su programacin, sustituyendo la animacin antigua por nuevas series que porten un nuevo aire al canal. En el 1999 debuta Adult Swim como competencia de Nick at Nite de Nickelodeon, esto debido adems al escaso rating de espectadores juveniles y el pblico adulto. Cartoon Network estren la primera pelcula de The Powerpuff Girls, el 3 de julio de 2002, recibiendo buenas crticas de los fanes. El 15 de octubre de 2007 canal empez con su transmisin en HDTV. A finales del 2007 el canal empez a emitir algunas series de Teletoon como Bakugan, Isla del drama, Johnny Test y George de la selva. El 20 de septiembre de 2008 el bloque de Cartoon Network, Toonami termina sus transmisiones despus de 11 largos aos. El 14 de julio de 2008, Cartoon Network adquiere un nuevo apartado grfico creado por Tristan Eaton denominados como los Noods; son blancos, con orejas, con apariencia de pinos de boliche y no tienen caras, en Latinoamrica y algunos otros pases asiticos, esta era se adapt como la era Toonix. En 2009 Cartoon Network empez a emitir series "live action" y a emitir un nuevo bloque titulado CN Real.