Schells første film i Hollywood var (1958) med blant andre Marlon Brando. Rollen førte til flere TV-roller, blant annet en episode av , der han spilte forsvarsadvokaten for de tyske nazistene under Nürnbergprosessen. Schell gjentok denne rollen da stykket ble filmet i 1961, og han ble belønnet med Oscar for beste mannlige hovedrolle. Han ble også nominert til denne prisen for (1975). I tillegg ble han nominert til Oscar for beste mannlige birolle for rolletolkningen sin i (1977).