Bei Lewis Milestones Film "Im Westen nichts Neues" assistierte er Arthur Edeson als Kameraoperateur und wurde im selben Jahr für die Kameraarbeit bei Howard Hughes’ Film "Höllenflieger" für den Oscar nominiert. Im selben Jahr wurde er von Warner Brothers engagiert. Zusammen mit Sid Hickox, Sol Polito, Barney McGill und Arthur Edeson prägte er den Stil der Warner-Brothers-Filme, der Anleihen beim deutschen Expressionismus machte und typisch wurde für die Filme des Studios in den 1930er und 1940er Jahren. Für Mervyn LeRoys Film "Ein rastloses Leben" wurde Gaudio bei der Oscarverleihung 1937 mit dem Oscar für die Beste Kamera ausgezeichnet. In der Folgezeit kam es vermehrt zur Zusammenarbeit mit William Dieterle, für dessen Film "Juarez" er erneut für den Oscar nominiert wurde, sowie mit anderen namhaften Regisseuren wie William Wyler, Charles Vidor Lloyd Bacon oder Raoul Walsh, die ihm weitere Oscar-Nominierungen einbrachten.