„Kdybych někdy musela vzdát herectví nebo tanec, raději bych dál tancovala.“
V roce 1943 se Cyd objevila jako Lily Norwood ve svém prvním filmu – byl to muzikál nazvaný SOMETHING TO SHOUT ABOUT. Ve stejném roce si zahrála ruskou tanečnici ve snímku MISSION TO MOSCOW. V roce 1945 byla angažována, aby tancovala společně s Fredem Astairem v muzikálové komedii ZIEGFELDŮV KABARET. Díky této roli získala sedmiletý kontrakt se společností MGM. Během následujících několika let se objevila v řadě muzikálů, ale opravdovou hvězdu střbrného plátna z ní udělal až muzikál ZPÍVÁNÍ V DEŠTI z roku 1952, ve kterém si zahrála s Genem Kellym. Po tomto úspěchu následoval hned o rok později další v muzikálu KONEČNĚ TRHÁK!. V muzikálech excelovala i nadále – například jako Fiona v romantickém fantasy muzikálu BRIGADOON z roku 1954 nebo o rok později v IT´S ALWAYS FAIR WEATHER. V roce 1958 byla nominována na Zlatý Globus pro nejlepší muzikálovou herečku za roli zapálené sovětské komisařky Ninotchky Yoschenko v muzikálu HEDVÁBNÉ PUNČOCHY. S příchodem 60. let ale muzikály začaly z filmového plátna mizet a Cyd skončila s tancováním před kamerami.
I nadále se však objevovala v televizi a v roce 1992 – ve věku 70 let - se dočkala svého debutu na Broadwayi. Také vystupovala v různých revue a kabaretních show v nočních klubech společně se svým druhým manželem, kterým byl zpěvák Tony Martin. Za Tonyho se Cyd provdala již v květnu roku 1948. Měli spolu syna Tonyho Martina Jr. Toto velmi šťastné manželství ukončila až Cydina smrt v červnu roku 2008. Cyd zemřela v kalifornském Los Angeles na komplikace spojené s infarktem ve věku 87 let. V roce 2002 byla uvedena do texaské filmové síně slávy a v listopadu roku 2006 získala Cyd v Bílém domě od prezidenta Bushe National Medal of the Arts and Humanities za celoživotní přínos v oblasti tance.