Nach dieser steilen Karriere ging Flo Sandon’s beim Sanremo-Festival 1953 ins Rennen, der dritten Ausgabe des noch jungen Musikwettbewerbs. Dort präsentierte sie, an der Seite von Carla Boni, das Lied "Viale d’autunno" und gewann, womit sie die zweifache Titelverteidigerin Nilla Pizzi auf Platz zwei verwies. 1955 heiratete sie Natalino Otto, einen populären Swing-Sänger. Bis 1963 nahm Sandon’s noch weitere fünf Mal am Sanremo-Festival teil. 1960 gewann sie außerdem mit "Serenata a Margellina" das Festival di Napoli. Zwischen 1963 und 1967 tourte sie erfolgreich durch Nordamerika. Währenddessen hatte sich die Musikszene in Italien dramatisch gewandelt, vor allem durch Beatbands im Fahrwasser der Beatles. Dennoch nahm die Sängerin nach ihrer Rückkehr 1966 gleich wieder am Wettbewerb "Un disco per l’estate" teil.