Przegrał w 1/8 z Fabricio Werdumem przez poddanie.
Hero’s, Strikeforce, DREAM Po rozwiązaniu PRIDE FC (2007) przeszedł do wagi ciężkiej i walczył następnie dla organizacji Hero’s, Strikeforce i DREAM. 16 listopada 2007 roku zdobył wakujący tytuł mistrza Strikeforce w wadze ciężkiej, pokonując przez poddanie Paula Buentello. W sierpniu 2009 roku Overeem miał bronić pas w walce przeciwko Werdumowi, ale do pojedynku nie doszło z powodu kontuzji ręki Holendra. W końcu po raz pierwszy bronił tytułu 15 maja 2010 roku przeciwko Brettowi Rogersowi. Pokonał go przez techniczny nokaut w pierwszej rundzie na skutek ciosów pięściami w parterze.
31 grudnia 2010 roku, podczas gali Dynamite!! 2010 znokautował w 19 sekund Amerykanina Todda Duffee w walce o tymczasowe mistrzostwo DREAM w wadze ciężkiej.
W 2011 roku wystartował w 8-osobowym turnieju Strikeforce, skupiającym najlepszych zawodników tej organizacji w wadze ciężkiej. 18 czerwca w walce ćwierćfinałowej pokonał przez decyzję Fabricio Werduma. W półfinale miał się zmierzyć z innym Brazylijczykiem, Antônio Silvą. Odmówił jednak walki z nim w wyznaczonym przez telewizję Showtime wrześniowym terminie, powołując się na kontuzję.