In de jaren hierna kreeg Kubrick regelmatig opdrachten voor ‘Look’ en groeide hij uit tot een filmliefhebber. Samen met zijn vriend Alexander Singer plande Kubrick een overstap naar de filmwereld. In 1950 investeerde hij zijn spaargeld in de documentaire Day of the Fight (1951). Hierop volgden verschillende documentaires: Flying Padre (1951) en The Seafarers (1953). In 1951 maakte Kubrick in Californië Fear and Desire (1952), dit had hij te danken aan de schaakpartijen die hij organiseerde in Central Park en investeerders die geïnteresseerd waren in zijn visies. 

Kubrick's latere twee films: Killer's Kiss (1955) en The Killing (1956), gaven hem de aandacht en brachten hem in het licht van Hollywood.

In Hollywood maakte hij drie films: The Killing (1956), Paths of Glory (1957) en Spartacus (1960). Deze films gaven Kubrick de status van een film auteur. Kubrick was zelf niet content, hij vond dat de grote filmstudio's zijn vrijheid beperkten. Hij was ervan overtuigd dat de regisseur alle macht moet hebben bij het maken van zijn films. Hollywood was echter gericht op geld. Dit maakte het voor Kubrick onmogelijk om zijn werkwijze toe te passen. Een volgend project was de regie van Marlon Brando in One-Eyed Jacks (1961), uiteindelijk regisseerde Brando de film zelf. Al met al besloot Kubrick zich af te sluiten van Hollywood en verhuisde hij naar Engeland. 

In Engeland richtte Stanley Kubrick zijn eigen productiebedrijf op en bouwde hij in de achtertuin van zijn huis een enorme filmstudio. Vanaf dat moment trok hij zich vrijwel volledig terug uit het publieke leven. Interviews gaf hij nauwelijks meer en over toekomstige filmprojecten liet hij niets los. Kubrick stond bekend als meedogenloos perfectionist. Zodra een scène hem niet beviel, liet hij die zonder aarzelen tientallen keren overdoen, soms wel honderd keer. Acteurs werden tot het uiterste gedreven. Het streven naar perfectie maakte zijn films niet alleen kostbaar, maar verlengde ook het productieproces aanzienlijk.

In een periode van vijftig jaar maakte Kubrick twaalf speelfilms. Zijn oeuvre wordt gekenmerkt door een beheerste stijl, een pragmatische werkwijze en een uitgesproken pessimistische visie op de wereld. Emotionele afstandelijkheid is daarbij een terugkerend element.

Zwarte humor, expliciet geweld, seks, racisme en drugsgebruik vormen regelmatig onderdeel van zijn cinematografische universum. De thema’s die hij aansneed  en de radicale manier waarop hij ze verbeeldde leidden keer op keer tot controverse.

Lolita veroorzaakte internationale opschudding door het verhaal over de obsessie van een volwassen man met een veertienjarig meisje.

Bovendien ontstond er een complottheorie rond Kubrick.  Het gerucht dat hij in opdracht van NASA de maanlanding in scène zou hebben gezet. Er wordt vaak verwezen naar een foto van een maansteen met de letter ‘C’ erop volgens sommigen een decorstuk. Op dat moment werkte Kubrick aan 2001: A Space Odyssey. Sommigen menen dat Kubrick in latere films cryptische verwijzingen naar deze vermoedelijke betrokkenheid verstopte.

A Clockwork Orange werd beschuldigd van het aanzetten tot extreem geweld onder jongeren, nadat er enkele zogenoemde copycat-misdrijven plaatsvonden.

Ook Full Metal Jacket leidde tot verhitte discussies. Critici vonden de film te vernietigend in zijn portret van het Amerikaanse leger.