Demi Moore berhasil menunjukkan pesona yang memukau di film Charlie's Angels: Full Throttle (2003). Demi Moore berperan sebagai Madison Lee, mantan angel senior yang cerdas dan memiliki daya tarik seksual tinggi. Sosok Demi Moore tidak kalah memikat dibanding 3 bintang utamanya, Cameron Diaz, Lucy Liu, dan Drew Barrymore.

Karena berperan menjadi Madison Lee, Demi Moore dinominasikan dalam MTV Movie Awards kategori Best Villain. Sayangnya ia kalah dalam ajang tersebut.