Waynes store gjennombrudd kom med filmen (1939). Under andre verdenskrig var Wayne stasjonert i det sørlige Stillehavet i tre måneder i årene 1943 til 1944. I 1949 tilbød regissør Robert Rossen ham hovedrollen i , men han ville ikke ha denne rollen og den ble gitt til Broderick Crawford. Crawford ble i 1949 tildelt en Oscar for beste mannlige hovedrolle for denne filmen, og ironisk nok slo han dermed ut Wayne, som var nominert for sin rolle i filmen . Wayne mistet hovedrollen i (1950) fordi han ikke ville jobbe for Columbia Pictures fordi selskapets sjef, Harry Cohn, hadde mishandlet ham mange år før da han var nybegynner innenfor skuespilleryrket. En av Waynes mest populære roller var i (1954), regissert av William A. Wellman, og basert på en roman av Ernest K. Gann. Hans skildring av en heroisk co-pilot fikk stor anerkjennelse. Wayne vant Oscar for beste mannlige hovedrolle for rollen som Rooster Cogburn i filmen (1969).