Через пару років він, замінивши передчасно загиблого Джеймсона Діна, виконав роль боксера Рокі Граціано у фільмі "Хтось на небесах любить мене". З цього моменту до Ньюману прийшла популярність. Його акторська кар'єра тривала півстоліття і закінчилася в 2007 році. Найвідомішими його фільмами є "Кішка на розпеченому даху" (1958), "Буч Кессіді і Санденс Кід" (1969), "Афера" (1973), "Пекло у піднебессі" (1974). Він був десять разів номінований на премію "Оскар", з них 8 - у номінації "За кращу чоловічу роль". Свого першого "Оскара" Ньюман отримав за роль у фільмі Мартіна Скорсезе "Колір грошей" (1986). Крім того, Пол Ньюман є володарем "Оскара" за внесок у кіномистецтво. Також він продюсував 10 картин і виступив сценаристом ще в шести.
Ньюман був широко відомий і своєю громадянською позицією. Президент США Річард Ніксон включив Пола, єдиного з усіх кінематографістів, у свій знаменитий список "20 особистих ворогів". Ще в лютому 2008 року актор збирався спробувати сили в театрі: він планував поставити спектакль "Про мишей і людей" за однойменною новелою Джона Стейнбека, але не встиг.