Hedy Lamarr
Sự nghiệp ở Hollywood > Louis B. Mayer và MGM

Sau khi đặt chân đến Luân Đôn, vào năm 1937, bà gặp gỡ Louis B. Mayer - giám đốc của MGM và hiện đang đi khắp châu Âu để tìm kiếm tài năng mới. Ban đầu bà từ chối đề nghị mà ông đưa ra (125 đô la Mỹ/tuần), song sau đó bà quyết định đặt vé lên cùng chuyến bay giống ông đến New York, tận dụng cơ hội để gây ấn tượng và thuyết phục ông tăng mức hợp đồng lên 500 đô la Mỹ/tuần. Mayer thuyết phục bà đổi tên thành Hedy Lamarr (để tránh nhắc đến danh tính thật của bà, và biệt hiệu nổi tiếng "Ecstasy lady" gắn liền với nữ diễn viên). Ông chọn họ Lamarr để tri ân tới ngôi sao Barbara La Marr xinh đẹp, theo gợi ý của người vợ vốn ngưỡng mộ La Marr. Năm 1938, Mayer đưa bà đến Hollywood và bắt đầu lăng xê bà thành "người phụ nữ đẹp nhất thế giới".
Mayer đã gửi Lamarr cho Walter Wanger mượn trong lúc Wagner đang làm phim Algiers (1938) - bản làm lại của Mỹ với bộ phim Pháp Pépé le Moko (1937). Lamarr được chọn vào vai chính đóng với Charles Boyer. Shearer kể rằng bộ phim "đã làm cả nước xúc động mạnh". Bà được quảng cáo là một nữ diễn viên Áo vô danh nhưng được công khai rộng rãi, nhờ đó gây được sự mong đợi từ khán giả. Mayer hi vọng bà sẽ trở thành một Greta Garbo hay Marlene Dietrich thứ hai. Theo lời một khán giả, khi gương mặt bà lần đầu xuất hiện trên màn ảnh, "mọi người đều kinh ngạc ... Vẻ đẹp của Lamarr thật sự làm người ta phải nín thở."
Trong những bộ phim tương lai ở Hollywood, bà luôn được giao vai cố định (typecast) là người phụ nữ quyến rũ song có thân thế kỳ lạ. Bộ phim Mỹ thứ hai bà tham gia là I Take This Woman, đóng cùng Spencer Tracy dưới sự chỉ đạo của Josef von Sternberg (thường xuyên cộng tác với Dietrich). Von Sternberg bị sa thải trong lúc ghi hình, và người thay thế ông là Frank Borzage. Phim bị tạm ngừng sản xuất, còn Lamarr được tham gia vào dự án Lady of the Tropics (1939). Trong phim này, ba thủ vai một phụ nữ lai quyến rũ ở Sài Gòn, diễn cùng Robert Taylor. Bà trở lại với dự án phim I Take This Woman, lần này do W. S. Van Dyke tái ghi hình. Kết quả là phim thất bại khi ra mắt thị trường.
Lamarr tham gia một tác phẩm nổi tiếng hơn nhiều là Boom Town (1940) với Clark Gable, Claudette Colbert và Spencer Tracy, cùng kinh phí 5 triệu đô la Mỹ. MGM nhanh chóng chọn Lamarr và Gable để cùng đóng tiếp trong Comrade X (1940). Đây là một phim hài theo phong cách của Ninotchka (1939) và cũng trở nên ăn khách. Lamarr sắm vai một người tị nạn từ Viên trong Come Live with Me (1941), diễn cùng James Stewart. Stewart cũng tham gia dự án Ziegfeld Girl (1941). Trong phim này, Lamarr, Judy Garland và Lana Turner thủ vai các nữ vũ công chuyên diễn ở hộp đêm (showgirl) đầy tham vọng. Phim cũng đạt được thành công. Lamarr là diễn viên nhận cát-sê cao nhất trong phim H. M. Pulham, Esq. (1941), song nhân vật chính của bộ phim do Robert Young thủ diễn. Bà đóng phim thứ ba với Tracy là Tortilla Flat (1942). Tác phẩm thành công tại thị trường phòng vé, giống phim Crossroads (1942) mà bà đóng với William Powell.
Lamarr thể hiện vai một người phụ nữ quyến rũ kỳ lạ gốc Ả Rập tên Tondelayo trong phim White Cargo (1942) - trong phim bà hưởng cát-sê xếp trên cả Walter Pidgeon. Tác phẩm đã đạt thành công lớn. White Cargo chứa câu thoại được xem là đáng nhớ nhất của bà, đó là một lời mời đầy khiêu khích: "Tôi là Tondelayo. Tôi làm bữa trưa nhẹ cho anh nhé?" Câu thoại này là đại diện cho nhiều vai diễn của Lamarr, nhấn mạnh nhan sắc và sự gợi cảm của bà khi bà chỉ có tương đối ít thoại. Việc thiếu những thử thách trong diễn xuất đã làm bận lòng Lamarr. Bà được cho là đã tìm đến việc sáng tạo nhằm giải tỏa nỗi buồn chán của mình.
"Trong số toàn bộ những người di cư khỏi châu Âu đi trốn Đức quốc xã và Áo quốc xã, cô ấy là một trong số ít người thành công khi chuyển sang nền văn hóa khác và trở thành một minh tinh thực thụ. Rất hiếm người có thể chuyển đổi được ngôn ngữ hoặc văn hóa. Cô ấy là một người giỏi xoay sở, mà theo tôi nghĩ là do ảnh hưởng mạnh mẽ của người cha lên cô lúc còn nhỏ."
—Tác giả Richard Rhodes miêu tả cách mà bà thích nghi với nền văn hóa Mỹ.
Lamarr tái hợp với Powell trong phim hài The Heavenly Body (1944), rồi được Warner Bros mượn đóng trong phim The Conspirators (1944). Hãng Warner Bros làm vậy để cố tái lập thành công của Casablanca (1943), và RKO mượn bà diễn trong phim tâm lý tình cảm Experiment Perilous (1944). Trở lại MGM, Lamarr diễn cặp cùng Robert Walker trong phim hài lãng mạn Her Highness and the Bellboy (1945). Trong phim này, bà sắm vai một công chúa phải lòng một chàng trai ở New York. Phim trở nên cực kỳ nổi tiếng, nhưng lại là phim cuối mà bà đóng theo hợp đồng với MGM.
Trong những năm ấy, cuộc đời và tính cách của bà ngoài đời khác khá nhiều so với hình ảnh của bà trên màn bạc. Phần lớn thời gian, bà cảm thấy cô đơn và nhớ nhà. Bà có thể bơi ở hồ bơi của người đại diện, song tránh xa bãi biển và những đám đông chú ý đến mình. Khi được được hỏi xin chữa ký, bà thắc mắc sao lại có người muốn chữ ký của bà. Cây viết Howard Sharpe phỏng vấn Lamarr và nêu ấn tượng về bà: "Hedy sở hữu nét tinh tế cá nhân đáng kinh ngạc nhất. Cô ấy biết nghệ thuật làm phụ nữ của châu Âu. Cổ biết đàn ông muốn gì ở một mỹ nữ, những điều thu hút họ, và cô ép mình trở thành hình mẫu như vậy. Cô ấy có sức quyến rũ với sự ấm áp - mà cả Dietrich hay Garbo đều không có được." Lamarr còn có sở thích nói về bản thân ở ngôi thứ ba.