Ha participat en diversos films, sobretot musicals, entre els quals cal destacar Mary Poppins (1964, Oscar i Globus d’Or a la millor actriu el 1965), The Sound of Music (1965, Globus d’Or a la millor actriu el 1966), Star (1968), The Tamarind Seed (1974), 10 (1979), Victor Victoria (1982, Globus d’Or a la millor actriu el 1983), That’s Life (1986) i Duet for One (1986). Posteriorment ha protagonitzat The Princess Diaries (2001) i la seva seqüela (2004), i ha posat veu a personatges de diverses pel·lícules, entre les qual hi ha la saga de llargmetratges d’animació Shrek (2004, 2007, 2010). Ha actuat sovint per a la televisió i protagonitzà The Julie Show (1992). L’any 2019 fou guardonada amb el Lleó d’Or honorífic del Festival de Venècia.