2012년 로렌스는 수잰 콜린스의 베스트셀링 동명 소설 《헝거 게임》을 원작으로 한 영화 《헝거게임: 판엠의 불꽃》에 캣니스 에버딘 역할에 캐스팅 되어 출연했다. 로렌스는 원작 소설의 열렬한 팬이였으나, 캐스팅 제의를 받았던 시기에 적잖히 망설히게 되었는데 그 이유는 영원히 대중들에게 캣니스 역할로 기억될지도 모른다는 것과 이 영화가 자신의 경력에 어떤 영향을 미치게 될 것인가라는 염려 때문이였다. 하지만 이 때 가장 큰 힘을 준 어머니의 말에 그는 사흘에 걸쳐 출연 결정을 내릴 수 있었다.

 

그는 캣니스 역할을 소화하기 위해 스턴트 훈련, 활쏘기, 바위와 나무 오르는법, 전투, 달리기, 파르쿠르, 필라테스, 요가 등을 포함한 여러 가지 훈련을 받았다. 이 영화는 미국에서 2012년 3월 23일 개봉 되어, 3일 동안 1억 5,250만 달러의 흥행수익을 벌어들이면서 속편이 아닌 영화로 역사상 세 번째로 높은 오프닝 스코어를 기록했다.

 

로렌스는 캣니스 역할을 열연한 영화 《헝거 게임》의 성공으로 액션 영화는 남자가 중심이라는 사고를 깻는데, 이전에 여자 액션 배우를 중심으로 한 영화 중 "탑 200 세계 박스오피스"(3억 5,000만 달러 이상)에서 히트한 영화는 없었다

 

2013년 공개되었던 <헝거게임: 캣칭 파이어>는 여성이 메인 역할로 출연하는 영화로는 40년 만에 처음으로 연간 박스오피스 순위 1위에 오르는 기염을 보이기도 함

 

헝거게임과 메리다의 영향으로 양궁수업을 듣는 여자아이의 비율이 105% 증가하기도 함