Parallelamente all'attività musicale, nello stesso anno ha interpretato il ruolo da protagonista nel film remake "A Star Is Born", diretto e co-interpretato da Bradley Cooper e uscito ad ottobre. La pellicola è stata anticipata dal singolo "Shallow", interpretato dai due e pubblicato il 27 settembre 2018; il 5 ottobre è stata invece messa in vendita l'intera colonna sonora, "A Star Is Born Soundtrack" che ha debuttato al primo posto della Billboard 200, diventando il quinto disco consecutivo dell'artista a raggiungere tale traguardo. Per i loro ruoli, sia Cooper sia Lady Gaga hanno ricevuto il plauso dalla critica specializzata; grazie a ciò l'artista ha vinto il Golden Globe come miglior brano originale con "Shallow", oltre ad aver ricevuto una candidatura come miglior attrice in un film drammatico. Ai Premi Oscar 2019 vince il premio come migliore canzone originale con "Shallow". Inoltre ha ottenuto cinque candidature ai Grammy Awards 2019: Registrazione dell'anno, Canzone dell'anno, Miglior canzone scritta per media visivi e Miglior performance pop in duetto/gruppo per "Shallow" e Miglior performance pop solista per "Joanne (Where Do You Think You're Goin'?)", vincendo le ultime tre citate.