Kolejna, piąta już generacja samochodów Camry debiutowała jesienią 2001 roku. Wersja europejska została zaprezentowana podczas Salonu Samochodowego we Frankfurcie n/Menem.

Nowe trzybryłowe nadwozie znowu zostało powiększone. Rozstaw osi wzrósł o 50 mm, a jednocześnie zdecydowano się na zwiększenie wysokości pojazdu aż o 70 mm. Zmiany te w oczywisty sposób zwiększyły komfort jazdy.

Wprowadzono nowy silnik podstawowy. Była to czterocylindrowa wolnossąca jednostka o pojemności skokowej 2,4 dm3. Drugi silnik w układzie V6 został przejęty z poprzedniej generacji, ale był nieznacznie zmodernizowany. Napęd kierowany był na koła przednie poprzez mechaniczne lub hydromechaniczne skrzynie biegów.

W 2004 roku samochody Camry poddano niewielkiemu face-liftingowi. Najbardziej widocznymi zmianami były inne zderzaki przedni i tylny oraz wlot powietrza. W tym samym czasie na rynek północnoamerykański wprowadzono nowy silnik w układzie V6 o pojemności zwiększonej do 3,3 dm3 i wyższych osiągach. Eksport na rynki europejskie został wstrzymany.

Zakończenie produkcji samochodów piątej generacji nastąpiło w połowie 2006 roku.