Em 2005, surge o oitavo álbum, Octavarium que, apesar do sucesso, não teve grande recepção junto dos fãs mais acérrimos. Verifica-se uma influência de estilos musicais mais actuais como o new metal e, surpreendentemente, os solos são escassos. Destaque para o épico de 24 minutos que dá nome ao projecto e destoa das outras músicas do álbum, pois recupera o rock progressivo essencial a que o público estava habituado.
Em Abril de 2006, a banda comemora 20 anos de carreira gravando DVD e CD, Score: 20th Anniversary World Tour , surpreendendo o público ao tocar clássicos e músicas do último CD acompanhada de uma orquestra.
Os Dream Theater são igualmente conhecidos pela sua versatilidade em estilos musicais, o que possibilitou tournés com artistas consagrados como Frank Zappa, Deep Purple, Emerson Lake & Palmer, Iron Maiden, Joe Satriani, Marillion , Megadeth , In Flames, Pain of Salvation, Porcupine Tree, Queensrÿche , Fear Factory, Enchant , Symphony X, Pink Floyd, Yes e Rush .


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