Marco Hietala, remplaçant du bassiste Sami Vänskä.En 2001, Nightwish enregistre une reprise de "Over the Hills and Far Away" de Gary Moore. Le morceau sort dans l'EP Over the Hills and Far Away avec deux nouvelles chansons et un remake d'une ancienne ; Tony Kakko (de Sonata Arctica) et de nouveau Tapio Wilska participent à l'enregistrement. Le groupe sort aussi VHS, DVD et CD de l'enregistrement d'un concert à Tampere le 29 décembre 2000, tous intitulés From Wishes to Eternity.
Peu après, Sami Vänskä est invité à quitter le groupe, Tuomas ne le trouvait plus assez motivé, pour être remplacé par Marco Hietala, qui conserve sa place dans le groupe Tarot mais quitte Sinergy. Le bassiste, en plus de jouer de son instrument, s'occuperait alors des ch½urs masculins. Tuomas a alors déclaré que lui et Sami restaient en contact afin de mettre fin aux rumeurs selon quoi ils ne s'étaient plus reparlé depuis. Cependant, ils ne semblent pas intéressés par l'idée de monter un autre projet ensemble.
En 2002, Nightwish sort Century Child, accompagnés des singles Ever Dream et Bless the Child. La principale différence avec les autres albums est la participation d'un orchestre sur "Bless the Child", "Ever Dream", "Feel For You" et "The Beauty of the Beast", rapprochant les morceaux de la musique classique. "The Phantom of the Opera" est la version du groupe du fameux morceau d'Andrew Lloyd Webber de la comédie musicale du même nom. Century Child est certifié disque d'or seulement deux heures après sa sortie, et platine deux semaines après ; un record dans les charts d'albums finlandais. Après le clip de "Bless the Child", un clip est enregistré pour "End of All Hope" mais sans le support d'un single. Le clip contient des scènes du film finlandais Kohtalon kirja[7].
En 2003, Nightwish sort un second DVD, intitulé End of Innocence qui raconte l'histoire du groupe à travers les dires de Holopainen et Nevalainen pendant deux heures. Le documentaire inclut également quelques instants de concerts, des séquences exclusives, etc. Tarja Turunen se marie durant l'été 2003, faisant naître des rumeurs sur la dissolution prochaine du groupe. Pourtant, le groupe continue de jouer en concert pendant encore un an et sort un autre album.
