בקולנוע הופיעה אלמגור לראשונה ב-1960, בסרטו של רפאל נוסבאום "חולות לוהטים", המספר על שלושה צעירים ישראליים ההולכים לפטרה ומוצאים בה מגילות גנוזות. ב-1961 שיחקה בסרט הצרפתי "תנו לי עשרה מיואשים" שביים הבמאי הצרפתי פייר זימר. הסרט תיאר את קורותיה של קבוצת מתיישבים בנגב, והוא מעולם לא הוקרן בישראל. ב-1963 שיחקה בסרט "אף מילה למורגנשטיין" שכתבו גבריאל דגן ואריקה עויזרמן (על פי מחזה מאת אפרים קישון) וביימו בנימין קורצקי, אריה אליאס ובן עויזרמן, וכן בסרט "חבורה שכזאת" שכתבו שאול ביבר ובומבה צור (על פי ספר באותו שם מאת ישראל ויסלר) וביים זאב חבצלת. באותה שנה גילמה את מרגו בסרט "אלדורדו" שביים מנחם גולן, שגם כתב את התסריט לצד ליאו פילר ואמציה חיוני (על פי מחזה מאת יגאל מוסינזון), ואף שרה בסרט את שיר הנושא. ב-1964 גילמה את בת שבע העובדת הסוציאלית בסרט "סאלח שבתי" של אפרים קישון. ב-1966 גילמה את מרגו בסרט "פורטונה" שכתבו אלכסנדר רמתי, וולדיה סמיטיוב ויוסף גרוס (על פי סיפור של מנחם תלמי) וביים מנחם גולן. באותה שנה שיחקה בסרט "מבצע קהיר" שהיה קופרודוקציה ישראלית-גרמנית שכתבו אלכסנדר רמתי ומרק בהם וביימו מנחם גולן ורפאל נוסבאום. ב-1967 גילמה את רותי בסרט "ארבינקא" של אפרים קישון. באותה שנה גילמה את הבת בסרט "המניע לרצח" שכתב יוסף גרוס וביים פיטר פריישטדט. ב-1969 גילמה את תמר, התפקיד הראשי בסרט "מצור", שכתבה לצד דן בן אמוץ וביים ג'ילברטו טופאנו.
שנות השבעים.
ב-1971 שבה לתיאטרון הבימה וגילמה את ז'אן (יוהנה הקדושה) במחזה "ז'אן ד'ארק" מאת ג'ורג' ברנרד שו שביים מייקל מיצ'ם. ב-1972 שיחקה בתיאטרון בימות בהצגה "הגברת עם הקמליות" מאת אלכסנדר דיומא. ב-1974 שיחקה בקאמרי בהצגה "שלוש מסיבות" מאת אלן אייקבורן. באותה שנה גילמה את נינה בהצגה "השחף" מאת אנטון צ'כוב שביים לאופלד לינדברג. ב-1975 שיחקה במועדון התיאטרון בהצגה "ילדי קנדי" מאת רוברט פטריק. ב-1976 גילמה את מאשה בהצגה "שלוש אחיות" מאת צ'כוב שביים פיטר ג'יימס. ב-1978 שיחקה בהצגה "יאשה גורן" מאת יוסף בר-יוסף שביים עודד קוטלר.
בתחום הקולנוע – ב-1970 שיחקה בסרט "מותו של יהודי" מאת וחה קצ'ה ודני דה לה פטלייה - שגם ביים את הסרט. ב-1971 גילמה בסרט "מלכת הכביש" את מרגלית, זונת רחוב חכמה ועצמאית שנכנסת להיריון ומחליטה לנטוש את חיי הרחוב. אלמגור השתתפה בכתיבת התסריט לצד מנחם גולן, שביים את הסרט. ב-1972 שיחקה בסרטו של מנחם גולן "הבריחה אל השמש" המספר את סיפורם האמיתי של קבוצת אינטלקטואלים המנסה לברוח מבעד למסך הברזל, אך נתפסים ונשלחים למאסר ממושך. ב-1973 שיחקה בקופרודוקציה ישראלית-גרמנית, "זר ביריחו". באותה שנה גילמה את קלרה בסרט "הבית ברחוב שלוש" שכתב (לצד רחל פביין וירח גובר) וביים משה מזרחי. סרט זה היה מועמד לפרס אוסקר לסרט הזר הטוב ביותר. ב-1977 גילמה את נורית אביב בסרטו של מנחם גולן "מבצע יונתן". באותה שנה גילמה את אשתו של המציל (אורי זוהר) בסרטו של זוהר "הצילו את המציל". ב-1979 גילמה את זלדה בינשטוק בסרט "אמי הגנרלית" שכתב אלי תבור (על פי מחזה מאת אלי שגיא) וביים יואל זילברג.
ב-1974 גילמה אלמגור לצד יוסי בנאי את מי בסרט הטלוויזיה "הכלה וצייד הפרפרים" מאת נסים אלוני שביים רם לוי, שהיה עיבוד למחזה שעלה בתיאטרון בימות ב-1967 בהשתתפות יוסי בנאי ובהשתתפותה. ב-1977 שיחקה בדרמת הטלוויזיה "סיפורה של באשה" שכתב וביים דן וולמן.
שנות השמונים.
ב-1981 שיחקה במרכז התיאטרוני בנווה צדק בהצגה "מסיבת פורים של אדם בן כלב" שערכה (על פי הספר אדם בן כלב מאת יורם קניוק) וביימה נולה צ'לטון. באותה שנה שיחקה בתיאטרון באר שבע בהצגה "ועידת פסגה" מאת רוברט דייוויד מקדונלד שביים מלקולם מקיי. ב-1983 גילמה בתיאטרון הבימה את קסנדרה (לצד דליה פרידלנד) בהצגה "נשות טרויה" מאת ז'אן-פול סארטר (על פי אוריפידס) שביים הבמאי הגרמני הולק פרייטג. ב-1985 גילמה בקאמרי את אנה פטרובנה בהצגה "דבש פרא" מאת צ'כוב שביים אילן רונן.
ב-1980 גילמה את פאולה בסרטה של מיכל בת-אדם "על חבל דק", ושיחקה בסרט "מחבואים" שביים דן וולמן, שגם כתב את התסריט לצד אבי כהן. ב-1981 שיחקה בסרט "לא לשידור" שכתבו גדליה בסר ויעוד לבנון שגם ביים. באותה שנה שיחקה בסרטו של עוזי פרס "אהבה ראשונה". ב-1982 גילמה את מירי בסרט "כביש ללא מוצא" שביים יקי יושע שגם כתב את התסריט לצד אלי תבור. ב-1986 גילמה את לאה בסרטו של משה מזרחי "אהבה גנובה".
ב-1987 שיחקה אלמגור בהצגת היחיד שהיא עצמה כתבה על ספרה האוטוביוגרפי "הקיץ של אביה", בבימויו של איציק ויינגרטן. ההצגה הועלתה בשיתוף תיאטרון בית ליסין. לאחר הצלחת ההצגה נעשתה אלמגור לשחקנית תיאטרון מבוקשת, הנחשבת לאחת השחקניות הבולטות בתיאטרון הישראלי. ב-1988 עובד הספר והמחזה לסרט בבימויו של אלי כהן. אלמגור כתבה את התסריט (לצד אלי כהן וחיים בוזגלו), הפיקה אותו (לצד איתן אבן) וגילמה את הניה אלכסנדרוביץ' (המבוססת על אמהּ) בתפקיד ראשי. הסרט זכה בפרסים בינלאומיים רבים, בהם: "דב הכסף" בפסטיבל הסרטים הבינלאומי בברלין, "שיבולת הזהב" בספרד ו"סינה קיד" בהולנד.
שנות התשעים.
ב-1991 גילמה את מינה בהצגה "הנאהבים" שכתב וביים הלל מיטלפונקט. ב-1992 שיחקה בתיאטרון באר שבע בהצגה "כולם היו בני" מאת ארתור מילר שביים איציק ויינגרטן. ב-1994 שיחקה בתיאטרון בית ליסין בהצגה "דואט לאחת" מאת טום קמפינסקי שביים איציק ויינגרטן.
מ-1995 נמנית שוב אלמגור עם סגל השחקנים של תיאטרון הבימה. ב-1995 גילמה את הלנה אלוינג בהצגה "רוחות" מאת הנריק איבסן שביים חנן שניר. ב-1997 גילמה את מריה קאלאס בהצגה "מאסטר קלאס" מאת טרנס מקנלי שביים ג'ונתן פאפי. ב-1998 גילמה את מדיאה בהצגה "מדיאה" מאת אוריפידס שביים רוברט וודרופ. ב-1999 השתתפה במופע "קולות" - שחקניות הבימה בקולאז' של הבזקים מחיי נשים. את המופע הלחין וניהל מוזיקלית רונן דוד, וערכה וביימה נויה לנצט.
בתחום הקולנוע – ב-1992 גילמה את דליה בסרט "החיים על פי אגפא" של אסי דיין. ב-1994 גילמה שוב את הניה אלכסנדרוביץ', הפעם בסרט ההמשך של "הקיץ של אביה" - "עץ הדומים תפוס". גם לסרט זה כתבה אלמגור את התסריט (לצד אייל שר) והפיקה אותו לצד איתן אבן. הסרט הוקרן בפסטיבל קאן וזכה בפרס וולג'ין בפסטיבל הקולנוע ירושלים. באותה שנה גילמה את האמא (לצד עמוס לביא) בסרט "שחור" שביים שמואל הספרי לפי תסריט שכתבה חנה אזולאי-הספרי. ב-1995 גילמה את יונה בסרט "לילסדה" של שמי זרחין. ב-1998 גילמה את צביה ישראלי בסרט "מסוכנת" של שמי זרחין. סרט זה נכתב על ידי זרחין במיוחד עבור אלמגור, ואלמגור שרה כמה מהשירים המקוריים שהופיעו בפסקול הסרט. השירים גם הוקלטו לאלבום שלא יצא בהפצה מסחרית.
ב-1998 השתתפה אלמגור ב"פעמוני היובל", המופע המרכזי במסגרת חגיגות שנת ה-50 למדינת ישראל. באותה שנה החלה לגלם את מרים בסדרת הטלוויזיה שיצרו האחים אורי ובני ברבש "טירונות".
העשור הראשון של המאה ה-21.
ב-2000 גילמה את נעמי בהצגה "קדיש לנעמי" מאת אלן גינסברג שעיבד וביים חנן שניר. באותה שנה החלה לשחק בהצגה "מונולוגים מהווגינה" מאת איב אנסלר שביימה דדי ברון. באותה שנה השתתפה במופע "שרים נגד אלימות" שערך וניהל מוזיקלית אורי וידיסלבסקי. ב-2001 גילמה את ברנרדה בהצגה "בית ברנרדה אלבה" מאת פדריקו גארסיה לורקה שביים אילן רונן. ב-2003 גילמה את ננסי בהצגה "קפואים" מאת בריוני לאברי שביים איציק ויינגרטן. ב-2004 גילמה את באדלה בהצגה "ארטון" מאת עזרא אהרון שביים רוני ניניו. באותה שנה שימשה כקריינית בהצגה "הכלה וצייד הפרפרים" מאת נסים אלוני שביימה סיגל אבין. ב-2005 גילמה את אליס בהצגה "הנסיגה ממוסקבה" מאת ויליאם ניקולסון שביימה דדי ברון.
ב-2007 שיחקה בהצגה "דירה להשכיר" שעיבד וביים רונן (גולדפרב) פלד, על פי ספרה של לאה גולדברג, ב"התיאטרון שלנו". ב-2008 גילמה בבימה את אלסה (לצד טטיאנה קנליס-אולייר) בהצגה "החגיגה", המשותפת לתיאטרון הבימה ולקאמרי, שכתבו תומאס וינטרברג, מוגנס רוקוב ובו הר הנסן וביים חנן שניר. באותה שנה שיחקה בהצגה "'" מאת טרייסי לטס שביים אילן רונן. באותה שנה גילמה את טוני בית אריה בהצגה "רכוש נטוש" מאת שולמית לפיד שביים איציק ויינגרטן. ב-2010 גילמה (לצד סנדרה שדה) את אלינה סולנס בהצגה "אלוף הבונים", המשותפת לתיאטרון הבימה ולקאמרי, מאת הנריק איבסן שעיבד וביים חנן שניר.
בקולנוע גילמה אלמגור ב-2004 את מריה בסרטו של אסי דיין "הבשורה על פי אלוהים". ב-2005 גילמה את בתיה בסרט "ריקי ריקי" שכתבה דלית קהן וביים איתן ענר. באותה שנה שיחקה בסרטו של סטיבן ספילברג "מינכן". ב-2006 גילמה את יסמין המבוגרת בסרט "שלוש אמהות" שכתבה (לצד עלמה גניהר) וביימה דינה צבי ריקליס. באותה שנה גילמה את פנינה בסרט "ידיים קשורות" שכתב (לצד אושרה שוורץ ויעקב רוזן) וביים דן וולמן. ב-2007 גילמה את רחל המבוגרת בסרט "החוב" שכתב (לצד עידו רוזנבלום) וביים אסף ברנשטיין. ב-2010 גילמה את האלמנה בסרט "שליחותו של הממונה על משאבי אנוש" שכתב נח סטולמן (על פי ספר בעל אותו שם מאת א.ב יהושע) וביים ערן ריקליס. באותה שנה השתתפה בסרט "2048" של ירון כפתורי.