1931年，加里·格兰特经过朋友介绍获得在派拉蒙影片公司试镜的机会，这次试镜让他获得派拉蒙行政人员B.P. Schulberg的注意；同年，他与派拉蒙公司签下五年的演员合同 。1932年，出演电影处女作《金发维纳斯》；同年，参演喜剧片《今夕何夕》，在片中扮演一个具有潇洒风度和绅士气质的美男子；之后，参演爱情片《阳光下的罪人》 。
1933年，美国女演员梅·韦斯特邀请加里·格兰特共同主演爱情喜剧片《侬本多情》，这也是他首度担任男主角 ；2月17日，主演的剧情片《被控告的女人》在美国上映；之后，参演奇幻片《爱丽斯梦游仙境》；同年，在喜剧片《我不是天使》中与梅·韦斯特有对手戏 。
1934年5月18日，主演的爱情片《天生反骨》在美国上映；同年，与弗朗西斯·德雷克、爱德华·艾沃瑞特·霍顿合作主演喜剧片《女士应倾听》（又名《女人应当服从》） 。
1935年，出演冒险片《黑暗之翼》；同年，他被借调到雷电华电影公司，与凯瑟琳·赫本联袂主演喜剧片《塞莉娅·斯卡利特》，在片中饰演足智多谋、善于阿识奉承的行骗者吉米·蒙克莱；通过该片，他不仅形成了带有浪漫情调的喜剧表演风格，同时也确定了以喜剧为主的发展路线 。
1936年，出演悬疑片《棕色的大眼睛》；7月28日，主演的喜剧爱情片《欧内斯特的奇遇》在英国上映；同年，在剧情片《苏西》中扮演一位外表英俊的军人 。
1937年，加里·格兰特与派拉蒙公司的合约到期，他决定不续约，并与哥伦比亚公司签约；同年，他在爱情喜剧片《逍遥鬼侣》中饰演殷勤世故而又放荡不羁的乔治，并凭借该片跻身好莱坞一线演员之列；同年，主演喜剧片《春闺风月》，在片中与艾琳·邓恩联袂演绎了一段关于婚姻的故事 。
1938年，与凯瑟琳·赫本联袂主演爱情片《休假日》，在片中饰演思维活跃的青年约翰尼·凯斯；同年，在喜剧片《育婴奇谭》中饰演英俊潇洒、举止文雅的大卫；该片不仅入选BBC“百大美国电影”榜单，亦被《首映》杂志评选为“史上最伟大的50部喜剧”之一 ；加里·格兰特在片中摒弃了以往过于夸张的表演方式，展现了轻松幽默的表演风格，并入选《首映》杂志评选出的“史上最伟大的百大表演”之一 。
1939年，主演冒险片《天使之翼》，在片中饰演个性勇敢的飞行员杰夫·卡特；同年，主演爱情片《徒有虚名》 。1940年，参演爱情喜剧片《女友礼拜五》，他在片中的部分对白来自于他个人的即兴创作；同年，与凯瑟琳·赫本、詹姆士·史都华共同主演爱情片《费城故事》 ，因在片中饰演轻浮的花花公子迪克而获得更多的关注；该片不仅获得第13届奥斯卡金像奖最佳电影提名 ，还被美国电影学院评选为“美国电影史上十大浪漫喜剧电影”之一 。
1941年，出演爱情片《断肠记》 ，并凭借该片获得14届奥斯卡奖最佳男主角奖提名 ；同年，与琼·芳登联袂主演由阿尔弗雷德·希区柯克执导的悬疑片《深闺疑云》，他在片中突破以往形象，饰演充满魅力而又隐藏着阴暗面的强尼 。该片是加里·格兰特演艺生涯中具有转折意义的作品，并获得14届奥斯卡奖最佳电影提名 。
1942年，与琪恩·亚瑟、罗纳德·考尔曼合作主演惊悚片《城中头条》；11月12日，参演的喜剧片《蜜月往事》在美国上映 。1943年，出演喜剧片《幸运儿》；同年，在战争片《直捣东京》中饰演一位冒着生命危险完成密航任务的船长 。
1944年，主演奇幻片《很久很久以前》；同年，首度尝试流浪汉的角色，在剧情片《寂寞芳心》中饰演无所事事的伦敦青年欧尼·摩特，并凭借该片获得第17届奥斯卡金像奖最佳男主角奖提名 。
1946年7月2日，参演的歌舞片《丽日春宵》在美国上映；同年，与英格丽·褒曼联袂主演由阿尔弗雷德·希区柯克执导的惊悚片《美人计》 ；在片中特饰演具有冒险精神的FBI特工迪普 ；而他在影片中的演出亦被《首映》杂志评选为“史上最伟大的百大表演”之一 。
1947年，在爱情片《主教之妻》中饰演陷入财政困境的主教达德利；同年，与秀兰·邓波儿、玛娜·洛伊共同主演喜剧片《单身汉与时髦女郎》，在片中饰演具有幽默感的画家理查德 。
1948年，参演喜剧片《燕雀香巢》，在片中饰演为住房烦恼的吉姆；12月25日，与戴安娜·琳、法兰奇·汤恩合作主演的喜剧片《每个女孩都应该结婚》在美国上映 。
1949年，在爱情片《战地新娘》中饰演法国军官亨利·罗察，并首度尝试男扮女装的造型。1950年，与吉尔伯特·罗兰、宝拉·雷蒙德共同主演剧情片《血泊鸳鸯》，在片中饰演虽然身处险境，但仍然坚持道德操守的脑科医生尤金
1951年8月29日，主演的爱情片《人言可畏》在美国上映；1952年，主演喜剧片《额外添丁》；同年，参演科幻片《妙药春情》，在片中饰演热衷于研究药物的化学家富顿 。
1953年，参演爱情片《梦中情人》；之后，加里·格兰特逐步减少拍片数量。1955年，与格蕾斯·凯莉联袂主演由阿尔弗雷德·希区柯执导的悬疑片《捉贼记》，在片中饰演风度翩翩的罗比 。
1957年，在动作片《气壮山河》中饰演坚韧、勇敢的海军上校安东尼；同年，与黛博拉·蔻儿联袂主演爱情片《金玉盟》，在片中饰演玩世不恭的富家子弟尼克 。1958年，在爱情片《钓金龟》中与英格丽·褒曼联袂演绎了一段爱情故事 。
1959年，凭借爱情片《钓金龟》获得第16届美国金球奖音乐喜剧类最佳男主角奖提名 ；之后，他在阿尔弗雷德·希区柯克执导的悬疑片《西北偏北》（又名《谍海疑云》）中饰演具有幽默感的广告商罗杰·索荷 ；其中罗杰在麦田被飞机追逐的段落成为观众熟知的场景之一 ；同年，主演战争片《粉红色潜艇》，并凭借该片获得第17届美国金球奖音乐喜剧类最佳男主角奖提名 。
1960年，首度担任制作人，制作并主演喜剧片《绿苑春浓》；同年，凭借悬疑片《西北偏北》获得好莱坞多纳特略表演奖以及第4届意大利大卫奖最佳外国男演员奖 。1961年，凭借喜剧片《绿苑春浓》获得第18届美国金球奖音乐喜剧类最佳男主角奖提名 。
1962年，主演喜剧片《春泪溅花红》。1963年，与奥黛丽·赫本首度合作，共同主演爱情片《谜中谜》 ；同年，凭借喜剧片《春泪溅花红》获得第20届美国金球奖音乐喜剧类最佳男主角奖提名 。
1964年，凭借爱情片《谜中谜》获得第21届美国金球奖音乐喜剧类最佳男主角奖提名 ；同年，主演冒险片《呆鹅爸爸》，在片中饰演被困在南海一座小岛上的沃尔特。1965年，凭借惊悚片《谜中谜》获得第18届英国电影和电视艺术学院奖最佳外国男演员奖提名 。
1966年，出演最后一部电影《走，别跑》；同年宣布退出影坛 。1970年4月7日，获得第42届奥斯卡奖终身成就奖 。1986年11月30日，因心脏病发作去世 。
1995年，被英国电影杂志《帝国》选为“电影史上百位最性感的明星第22名” ；1997年，在《帝国》评出的“电影史上百位顶级明星榜”上，他排名第7 。1998年，被美国电影学会选为“百年来最伟大的男演员第2名”。2005年11月，美国电影杂志《首映》评选出“历史上最伟大的50位电影明星”，加里·格兰特排名第1位 。
