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在阿斯泰爾的啟發下，多南在哥倫比亞學習了舞蹈課程并在當地劇院中表演。全家也經常在暑假期間到紐約市旅游，他就會在那里觀看百老匯音樂劇并學習進一步的舞蹈教程。多南在紐約最早的導師之一是于1910年開始教過阿斯泰爾11年的。16歲那年從高中畢業后，他進入南卡羅萊納大學修讀過一個學期的心理學。在媽媽的鼓勵下，他于1940年秋搬到紐約開始朝舞臺舞蹈生涯奮斗。經過兩次試鏡后，多南被選中在理查德·羅杰斯和勞倫茲·哈特制作的音樂劇《》中作為伴舞出場。該劇的導演是傳奇人物，男主角則是嶄露頭角的金·凱利，他也因此成為百老匯的一顆新星。艾博特之后邀請多南在他的下一部百老匯音樂劇《》中繼續出演伴舞，他也很快成為該劇的助理舞臺經理，凱利也邀請他擔任自己的編舞助理。但最終多南卻遭到了解雇，不過到了1942年時他又一次在艾博特的劇目《精英樂隊》中擔任舞臺經理兼編舞助理。1946年，多南還曾短暫回到百老匯幫忙為音樂劇《》指導舞蹈曲目。
1943年，米高梅公司一位歌舞片制片人購買了將百老匯音樂劇《眾星拱月》拍成電影的版權，這部同名電影由露西爾·鮑爾、主演。多南也來到好萊塢參加了試鏡并與米高梅簽訂了一年的合同，他之后在片中以一位伴舞演員出鏡，并且擔任舞蹈指導的助理。金·凱利很快成為一位受歡迎的歌舞片配角演員，多南與米高梅簽約后兩人的友誼也得以繼續。
當凱利到哥倫比亞電影公司與麗塔·海華絲一起主演《封面女郎》時，他得到了一次親自編排自己舞蹈曲目的機會并邀請多南加以協助。凱利表示：“斯坦利需要一份工作，我也需要有個靠得住的人來指導攝影師，他明白我的步法，從而可以指揮鏡頭朝正確的方向跟進拍攝。”多南接受了邀請并擔任了3首曲目的舞蹈指導。之后他想到一個主意可以讓凱利的影子跳出商店的窗戶外和真人一起跳舞，導演堅持認為這絕對行不通，于是多南和凱利親自執導了這個鏡頭，之后他還花了超過一年的時間來進行剪輯。《封面女郎》令凱利成為電影明星，影片也被許多電影評論家視為歌舞片一部重要的創新之作。之后多南與哥倫比亞公司簽訂了一年的合同并在多部電影中擔任舞蹈指導，不過一年后當凱利在下一部電影中希望得到其協助時他回到了米高梅。
1944年多南與凱利在歌舞片《》中擔任舞蹈指導，該片于1945年由米高梅公司發行，凱利和弗蘭克·辛納特拉主演。這部電影中最著名的一場戲是凱利與動畫角色一起跳舞的鏡頭，其動畫制作由威廉·漢納和約瑟夫·巴伯拉監督完成，銷售總監則是總責任人，不過最初想到最初的概念的卻是多南。起初他和凱利打算在這場戲中使用米老鼠或唐老鴨，并為此面見了沃爾特·迪斯尼本人進行商討。但當時迪斯尼正在制作一個有類似理念的動畫片《三騎士》，因此不愿意讓自己一個角色出現在一部米高梅的電影中。之后劇組花了兩個月拍攝凱利的舞蹈，而多南則花了整整一年這段鏡頭一幀一幀地加以完善。據巴伯拉所說，“我參加了《起錨》的首映，觀眾的反應可謂引爆全場。”這一段鏡頭之后還用在了動畫劇《居家男人》的一集中，里面的老鼠杰瑞由斯蒂威·格瑞菲代替。
1944至1946年，凱利加入了美國海軍并在其中擔任攝影師，而多南則繼續擔任歌舞片的舞蹈指導。對于這一時期他回憶道：“我在音樂、步伐和攝影等各方面勤加練習，而且經常執導一段曲目，我還力圖想出一些怎樣拍攝這些橋段的辦法。”多南還曾表示自己是因為患有高血壓而沒有入伍。凱利退伍歸來后，他與多南一起導演并編排了自己在《》中的舞蹈曲段。并在接下來共同開始創作一個有關兩位20世紀早期籃球運動員在假期中充當歌舞雜耍演員的故事，之后發展成了1949年上映的電影《》，凱利和多南原本期望可以一起親自執導，但弗里德安排由巴斯比·伯克利出任導演，不過他們還是執導了凱利的舞蹈曲目。影片由凱利、弗蘭克·辛納特拉以及朱爾斯·蒙辛主演。
《出場開賽》獲得成功后，弗里德給了多南和凱利執導《錦城春色》的機會，該片于1949年發行，根據和的同名音樂劇改編，講述了二戰后期三位水手在紐約休假時的經歷。多南和凱利原本打算整部電影都到紐約進行取景，但弗里德沒有接受這一建議，只允許他們在那里拍攝一個星期。
劇組利用這個星期在沒有工作室干擾和舞臺限制的情況下制作了影片的開場曲目《紐約，紐約》，多南與攝影師直接在紐約市的街道上拍攝了幾組鏡頭，并開創了許多直到10年后法國新浪潮時期才開始流行起來的新拍攝手法，包括360度旋轉拍攝、隱藏鏡頭、、鏡頭朝向的突然變換和啟用非專業演員等。多南的傳記作者約瑟夫·A·卡斯帕（Joseph A. Casper）表示其中的眾多創新“在今天被視為是電影制作的一個轉-{}-折點”。
《錦城春色》的主要演員有凱利、辛納特拉、蒙辛、安·米勒、、，其中凱利、辛納特拉和蒙辛扮演3位在紐約上岸休假的水手，影片上映后在商業和評論兩方面都很成功，并榮獲第22屆奧斯卡最佳配樂獎（音樂劇類），編劇康登和格林也贏得了美國編劇工會最佳歌舞片編劇獎。與奧遜·威爾斯一樣，多南執導自己這部處女作時也是25歲，他表示凱利“負責大部分舞蹈動作（設計），我則主要是坐在攝影機后面拍攝劇情和歌舞段落。”凱利相信自己與多南“是對好搭檔”，“我想我們可以很好地進行優勢互補。”
電影《皇家的婚禮》中弗雷德·阿斯泰爾在墻壁和天花板上跳舞，這是利用旋轉鋼纜等達成的電影特技效果
《錦城春色》大獲成功后多南與米高梅簽訂了一份時長7年的導演合同，他之后兩部電影仍是與制片人弗里德合作，但沒有凱利的參與。多南由于與當時一位女明星出現嚴重的個人分歧，退出了一部電影的拍攝計劃，但驚喜地得到了與自己童年時代偶像弗雷德·阿斯泰爾合作的機會。
《》由阿斯泰爾和簡·鮑威爾主演，兩人扮演一對美國兄妹舞蹈組合，在英格蘭伊麗莎白公主殿下和愛丁堡公爵菲利普于1947年11月20日舉行的婚禮上表演。起初女主角是由朱迪·加蘭來出演的，但之后她因多次缺勤而遭到解雇（這也導致她其后首度試圖自殺），鮑威爾取而代之。
片中鮑威爾與一位富有的英國男子（彼特·勞福德飾）陷入情網，這可能會導致兄妹組合從此告一段落，而阿斯泰爾卻也愛上了另一位女子（飾）。這樣的情節設定從一定程度上是根據阿斯泰爾和姐姐的真實經歷改編的，兩人之前是一個姐弟舞蹈組合，但姐姐于1932年嫁給一位英國勛爵后就退出了。《王室的婚禮》中有阿斯泰爾最著名的舞蹈曲目之一《》，電影中他違反地心引力先是走上墻壁跳舞，之后干脆跳到了天花板上。這個鏡頭是通過制作一套旋轉鋼筋設備拍攝成功的，不過阿斯泰爾與影片歌詞作者都聲稱辦法是自己想出來的，影片于1951年發行上映。
1951年多南拍攝了《》，曾因5年前的電影《》獲奧斯卡獎提名的主演，女主角扮演者則是伊麗莎白·泰勒。帕克斯在片中扮演一位街頭藝人經濟人，因為各種原因而被迫迎娶一位無辜的年青舞蹈教師（泰勒飾）。多南與凱利都在片中客串出鏡。影片拍攝完成后超過一年時間都沒能發行，因為帕克斯曾在這期間被迫向眾議院非美活動委員會承認自己是共產黨員并交待其他成員的名字。影片終于上映后在商業上也不成功。
1952年，金·凱利已因主演大獲成功并拿下奧斯卡最佳影片獎的歌舞片《一個美國人在巴黎》而成為灸手可熱的大明星。他接下來再次與多南合作拍攝歌舞片《雨中曲》，該片將成為兩人演藝生涯中最受贊譽的作品，并且也是電影史上最具好評的歌舞片。
弗里德繼續擔任制片人，比提·康登和阿道夫·格林編劇，攝影師仍然是哈羅德·羅森，主演除凱利外還有、黛比·雷諾斯和。弗里德希望在片中使用他和作曲家于1920年代末到1930年代初創作的一些老歌，他請康頓和格林圍繞這一概念編寫劇本，多南和凱利也從前期發展階段就進行了參與。康頓和格林發現很難找到一個合適的故事大綱，兩人意識到這是因為那些歌曲大都是在好萊塢經歷從無聲電影轉變為有聲電影的1920年代末期創作的。于是兩人與多南訪問了米高梅公司每一位曾在那個時期闖蕩好萊塢的人，并將他們講述的許多軼事也放到電影中，調侃第一部歌舞片制作過程中所遇到的技術困難。電影中的制片人R·F·辛普森和導演羅斯科·德克斯特（Roscoe Dexter）也從一定程度上分別是以弗里德和為原型。而其中電影院觀眾在凱利的角色說出老套對白“我愛你，我愛你”時大笑這一情節，也是參考無聲片明星約翰·吉爾伯特在1929年電影《》中說出相似臺詞時觀眾們的類似反應。多南和凱利還利用了米高梅公司收集的大量過時布置、道具、服裝和設備來力圖達到更加逼真的效果。
在電影中，唐·洛克伍德（，凱利飾）和萊納·拉蒙特（，哈根飾）是兩位好萊塢無聲片明星，有聲片的出現對他們的職業生涯構成了威脅，因此必須要對自己嗓音加以訓練來適應這種變革。在最好朋友科斯莫·布朗（，奧康納飾）和愛人凱茜·謝爾登（雷諾斯飾）的幫助下，洛克伍德將最后一部作品改為了歌舞片，從而挽救了自己的事業，同時也讓謝爾登成為一位電影明星。凱利與多南在這部電影的合作過程中相處很融洽，多南發現凱利在片中的一段舞蹈有些過長，但凱利否決了這個意見。片中凱利手執黑傘在雨中邊唱邊跳的段落花了數月的時間來編排，并且多南和凱利也發現有必要在水泥馬路上挖一個坑來協助拍攝。
這部電影于1952年4月發行并獲得了商業上的成功，票房收入超過760萬美元。但凱利主演的《一個美國人在巴黎》在1952年3月意外地贏得了奧斯卡最佳影片獎，于是米高梅公司決定將之重新發行，這導致《雨中曲》在多家院線停映，嚴重影響了其后的票房成績。年底，影片獲得兩獲奧斯卡獎提名，分別是原創配樂獎和女配角獎（哈根）。奧康納獲得了一座金球獎最佳電影男主角獎（音樂劇/喜劇類），而康登和格林則又一次贏得了美國編劇工會的最佳歌舞片編劇獎。
起初《雨中曲》只獲得了如在內一些影評人的溫和評價，直到1960年代末才開始收到廣泛好評。最早的支持者之一稱贊本片“可能是有史以來最過癮的歌舞片，也幾乎是好萊塢最優秀的音樂劇。”1975年該片重新予以發行，并在評論和觀眾反響上都很成功。《雨中曲》還于1989年成為美國國會圖書館下屬國家影片登記部收入的第一批（25部）電影之一，并在1982和2002年兩次入選英國《》雜志頗具聲望的“十佳電影”名單。查理·卓別林和弗朗索瓦·特呂弗是該片最早的粉絲之一，比利·懷爾德也稱其是“有史以來最偉大的五部電影之一”。
已經是一位成功電影導演的多南繼續為米高梅公司工作，1952年他拍攝了根據真實故事改編的電影《》，在片中扮演一個帶著自己馴服獅子去參軍的男子。1953年多南又拍攝了歌舞片《》，黛比·雷諾斯、瑪吉·錢皮恩和海倫·伍德（Helen Wood）扮演3位相互競爭的舞蹈演員一起爭奪在一部百老匯新劇中出演主角的機會。同時出演該片的還有、鮑勃·福斯和。和艾拉·格什溫一起創作了片中的音樂。電影中最富盛名的橋段是由雷諾斯和福斯一起表演的。現場拍攝時通過編排在舞臺后方制作出兩人瞬間被數百個似乎能用手指觸摸到氣球包圍的假象。由于福西與高爾·錢皮恩之間發生了嚴重的分歧，《讓女孩輕松一下》的拍攝過程成了多南一次痛苦的經歷。這一分歧導致劇組分為對立的兩派，雷諾斯、瑪吉和高爾分為一派，而多南和福斯則是另一派。影片上映后評價不佳，不過多年后卻有了明顯好轉。
多南下一部歌舞片《》的成功鞏固了他在沒有凱利合作情況下獨立發展的地位。影片根據的短篇小說改編，和譜曲，創作歌詞，邁克爾·基德編舞。故事背景是1850年代，簡·鮑威爾出演的女主角米莉（Milly）認識亞當（Adam，飾）僅幾個小時后就嫁給了他。當兩人來到亞當位于俄勒岡州邊遠地區的木屋時，她發現自己丈夫的6個兄弟既不文明又笨手笨腳的，于是決定將馴服這六兄弟當成自己的使命。可萬沒想到，自己一句反諷之言令六兄弟當了真，他們跑到附近小鎮上綁架了6位女子并要與之成親。這部電影采用了當時新的寬銀幕鏡頭進行拍攝，并以其舞蹈段落，特別是谷倉的一場特技芭蕾舞步而聞名。《七對佳偶》是1954年票房最高的電影之一，并出現在多位影評人的十佳電影榜單上。影片也獲得了第27屆奧斯卡金像獎包括最佳影片在內的5項提名，并最終奪得音樂劇類最佳配樂獎。這樣的成功著實令米高梅感到意外，公司一開始將更多的資金投入到了這年的另外兩部歌舞片《》和《》中，其中后者還是凱利主演的。《七對佳偶》獲得的利潤遠遠超過這兩部電影，甚至超過了《錦城春色》和《雨中曲》。這也成為了多南事業上一個重要的轉-{}-折點。不過小說家嚴厲地批評了《七對佳偶》，指稱這是一部有關強奸的歌舞片，并形容電影有反女性傾向，稱其是“有史以來有關男女之間最令人厭惡的電影之一”。
1954年末多南還拍攝了《》，該片是匈牙利裔美國輕歌劇作曲家的一部傳記，何塞·費勒出演主角。包括金·凱利和弗里德·阿斯泰爾在內的多位米高梅公司簽約演員在片中客串出鏡，這也是兩人唯一一次出現在同一部電影中。雖然評論界對其反映平平，但隆貝格的成名度和影響力還是令影片在商業上一炮打響。
1955年，多南第三次與凱利合作拍攝了歌舞片《》。弗里德擔任制片人，康登和格林編劇，安德烈·普列文譜曲，凱利、賽德·查里斯、、邁克爾·基德、共同出演。《好天氣》是也是寬銀幕鏡頭拍攝的，最初的設想是作為《錦城春色》的續集。凱利、戴利和基德分別扮演三位二戰結束10年后重聚的水手，發現彼此的生活方式都與之前預期大不相同。凱利之前就曾向多南提議過兩人再次合作來拍攝本片，但已經成為了一位獨立且成功導演的多南并不很情愿接受，兩人的友誼也在電影制作過程中惡化。多南也指出，“從第一天開始氣氛就很緊張，誰都沒有和任何人說話。”而且這次米高梅反而不允許劇組再到紐約取景拍攝了。《好天氣》是一部商業上中規中矩的電影，沒能達到《錦城春色》或《雨中曲》的高度。這也是多南最后一次與凱利或弗里德合作。這部影片完成后他也完成了與米高梅所簽訂的合約，他為其工作的最后一個項目是在1955年7月接替因故離開的文森特·明尼利完成電影《》最后4天的拍攝工作。
多南的下一部電影是與派拉蒙公司制片人合作的《甜姐兒》，片中雖然包含了4首由喬治·格什溫和為創作的歌曲，但卻并不是根據該劇改編的。事實上其大致情節從一定程度上是改編時裝攝影師的生活經歷，他也是這部電影的視覺顧問，并親自設計了開場片頭。撰寫了劇本，并與制片人艾登斯一起譜寫了其它音樂曲段。多南和艾登斯一起在米高梅開始了前期準備工作，但卻難以安排好阿斯泰爾和奧黛麗·赫本與派拉蒙公司的合約事項。華納兄弟公司擁有格什溫音樂作品的版權，最終經過商討后各方達成協議，多南得以從之前與米高梅簽訂的合約中脫身，并且可以分別為派拉蒙和華納兄弟拍攝他之后的兩部電影。
阿斯泰爾在片中扮演一位人過中年的時裝攝影師，他在格林尼治村一家二手書店發現一位波西米亞風格打扮的知性女子赫本，并將她培養成一位新的模特兒后在巴黎愛上了對方。多南、阿維頓和攝影師共同合作給予了影片一種類似時裝攝影的抽象、煙熏風格。《甜姐兒》參加了1957年戛納電影節角逐并獲得了良好的評價，不過《視聽》雜志指控影片有反知識分子的傾向。
在《甜姐兒》進行前期準備工作期間，多南收到一封他以前的老板喬治·艾博特寄來的信，信中邀請多南將其一部成功的舞臺劇《睡衣仙舞》拍成電影，并以他可以在《甜姐兒》中使用格什溫的音樂作交換，于是多南接受了這份邀請并且于1957年和艾博特一起執導了這部電影。電影版的《》由多麗絲·黛和主演，和譜曲，鮑勃·福斯編舞。瑞特飾演一家睡衣廠主管，他與工廠工會組織者（黛）間沖突不斷，但之后兩人卻陷入了情網。這部電影的拍攝一共只花了6個星期的時間，多南形容自己與艾博特之間的工作關系輕松而融洽，表示“（艾博特）會打一會兒網球，來片場看上一個小時就回家了。”影片上映后的票房成績只能算中等偏上，不過讓-呂克·戈達爾在一篇評論文章中稱贊了這部電影并稱“多南絕對是歌舞片的大師，《睡衣仙舞》的存在就是為了證明這一點。”
多南之后的一部作品是《》，加里·格蘭特親自邀請他執導并在多南與米高梅的合約到期前就已經開始了前期準備工作。該片在情節上與《錦城春色》嚴重雷同，格蘭特、和扮演三位1944年到舊金山度假的海軍軍官。與《錦城春色》不同的是，《香吻盟》是一部黑色喜劇，軍官無私的英雄氣概與他們休假時的自我陶醉和享樂主義形成對比，影片于1957年發行但評價多為負面。
在1957年連續推出了3部電影的多南之后成為了一位獨立制片人和導演。他之前勉強同意執導《香吻盟》就是為了換取20世紀福克斯同意買斷自己與米高梅剩下的合同期限。沒有了合同義務限制后他與格蘭特組建了自己的制片公司并與華納兄弟簽署了發行協議。多南將在之后的職業生涯中親自擔任幾乎所有自己執導電影的制片人，有些還會以“斯坦利·多南制片公司”的名義發行。
多南和格蘭特的制片公司于1958年和電影《釣金龜》一起揭幕，該片根據的劇本改編，格蘭特和英格麗·褒曼主演。由于褒曼的檔期問題，影片是在倫敦取景拍攝的。褒曼的角色是一位知名而低調的女演員，愛上了格蘭特詮釋的花花公子外交官。他告訴她自己已經結婚，而且太太拒絕離婚。但之后褒曼發現他根本沒有妻子，于是就找來另一位男子打算演一出雙簧來贏得格蘭特的感情。這部電影最知名的鏡頭是身在巴黎的格蘭特和倫敦的褒曼間的一通電話，多南使用鏡頭來同步表現兩位演員的行為，造成一種似乎兩人就躺在一張床上的效果。影片在商業和評論上都獲得了成功，多南也因此與恩斯特·劉別謙和喬治·庫克這樣的導演相提并論。
1958年的《》是多南回歸歌舞片的一次短暫嘗試，該片也是根據喬治·艾博特的同名百老匯舞臺劇改編的，兩人仍然像之前的《睡衣仙舞》中那樣“共同執導”，但艾博特就是個甩手掌柜。音樂、編舞都還是同一幫人馬，主要演員則改為、和雷·沃爾斯頓（Ray Walston）。《失魂記》是根據《浮士德》傳說改編的，一位明尼蘇達雙城隊的粉絲表示愿意出賣自己的靈魂來換取球隊勝利。穿著布克兄弟服裝的魔鬼（沃爾斯頓飾）滿足了他的愿望并將其變成一個肌肉發達的年輕擊球手（亨特飾）。為了拍攝球場的鏡頭，多南在雙城隊和紐約洋基隊的比賽現場安裝了多達7個隱藏攝像頭，這部低成本電影獲得了較好的評價，商業上也還算成功，另外也是多南在很多年內拍攝的最后一部歌舞片。
拍攝了《釣金龜》后，多南開始到英格蘭定居直至1970年代初，歌舞片觀眾群的日益減少迫使他開始專注于拍攝喜劇片。他發現自己“在倫敦能得到的一大好處是遠離好萊塢那你死我活的競爭。不管別人都是怎么做的，或是你曾經的作品已經令人感到滿意，你（都可以）只按自己想要的方式來工作。我還可以得到歐洲的（正面）影響：他們看待人生，或是拍攝電影的方式。”1960年代早期，多南還被稱贊是當時興起的電影運動啟蒙人士。
1950年代末多南與哥倫比亞電影公司簽訂過一份拍攝三部電影的非獨占合同。他履行合約拍攝的第一部作品是1960年的《》，改編自的舞臺劇，由尤·伯連納、主演并在巴黎取景。伯連納扮演了一個強橫的管弦樂隊指揮，情婦（肯戴爾）對他的壞脾氣感到不厭其煩，于是計劃先嫁給他再馬上離婚來分走他的財產。肯戴爾在影片拍攝期間已病入盲膏，之后沒等到電影上映便與世長辭。該片上映后的評論和票房收入都不大理想。
之后多南很快再次與伯連納及庫尼茲合作拍攝《》，該片也是在1960年發行。伯連納在飾演一個被流放到希臘羅德島的美國黑幫分子，另外兩位主要演員分別是和諾埃爾·考沃德，前者被派到島上安撫伯連納，后者則是他試圖廢黜的島上國王。與前作一樣，該片在商業上也不成功，多南甚至承認自己接拍這部電影只是因為他“因個人原因而急需用錢……這也是我屈指可數為了錢而拍電影的幾次經歷之一。”由于連續兩部電影都不賣座，哥倫比亞公司取消了與多南的合約。他也因此未能繼續制作自己當時希望拍攝的作品：的《日月精忠》和《再生緣》。兩者之后都成為其他導演非常成功的作品。
多南與格蘭特組建的制片公司制作了多南執導的下一部電影《》，環球影業于1960年予以發行。加里·格蘭特和黛博拉·蔻兒扮演了英格蘭的一對遇上了財政困難的伯爵和夫人，羅伯特·米徹姆則出演一位愛上了蔻兒的美國石油大亨，簡·西蒙斯則飾演一位之前曾是格蘭特女友的美國名媛。這部電影在美國的票房表現欠佳，但在英國卻很成功，其原作舞臺劇也是西區劇院的一個賣座劇目。
加里·格蘭特和奧黛麗·赫本主演的《謎中謎》是多南商業上最成功的電影
1963年多南執導的《謎中謎》是他最受贊譽的作品之一，主要演員有加里·格蘭特、奧黛麗·赫本、沃爾特·馬修、詹姆斯·柯本和喬治·肯尼迪。多南曾說過他“一直想拍一部像我的最愛之一，希區柯克的《西北偏北》那樣的電影。”影片也被稱為是“希區柯克從沒拍出來的一部最好的希區柯克電影。”《謎中謎》是由斯坦利·多南制片公司制作的，環球影業發行，親自將自己的小說改編為劇本。電影的大致情節是由赫本扮演的瑞姬·藍伯特發現丈夫被謀殺，并且（至少）有三個險惡的男子都在尋找他藏在什么地方價值25萬美元的黃金。彼得·喬書亞（，格蘭特飾）與瑞姬成為朋友并幫她打退了三名男子，兩人之后陷入戀情，只是到了最后似乎每一個人都并不像看起來那么簡單。《謎中謎》于1963年12月上旬發行，時間上僅是美國總統約翰·F·肯尼迪被刺殺兩個星期以后，因此片中所出現的詞“暗殺”也兩次以配音方式換成了別的詞。這部電影是多南職業生涯中最賣座的作品，并對之后多年的浪漫喜劇驚悚電影產生了很大的影響。影評人稱其是一部“時尚而風趣的情景劇”，而寶琳·凱爾則表示影片擁有“一種新鮮感和神韻讓（它）與其他任何國家的電影都不一樣”并且“可能是（1963年）最優秀的美國電影”。2002年喬納森·戴米執導了《謎中謎》的重拍片《》。
1966年，多南又拍攝了另一部希區柯克風格的電影《諜海密碼戰》，格里高利·派克和索菲婭·羅蘭主演，和編劇，并經過了彼得·斯通未列名的改寫。派克出演一位牛津大學的美國教授，他是一位古代象形文字領域的專家。一位中東某國的總理請他調查一個使用象形文字編碼交流并試圖暗殺自己的組織，調查過程中派克遇到了一個又一個謎團，并經常涉及到總理的神秘情婦（羅蘭）。這部電影成為了多南的連續第二部大賣作品。
1967年多南拍攝了《麗人行》，奧黛麗·赫本和阿爾伯特·芬尼主演，故事由多南親自構思，小說家編劇，影片之后獲得了第40屆奧斯卡原著劇本獎提名。《麗人行》被稱為是多南最專業的電影之一，“其中閃耀著從未顯露的激情”并且是“一部真正的電影剪輯教科書”。其復雜且非連續性的主要情節是將4段獨立的公路旅行相互交織起來，表現了赫本與芬尼扮演的夫婦12年來的關系。《麗人行》的票房表現適中，評價則非常混雜，克勞瑟稱其“只是又一個版本的美國商業垃圾”。不過《麗人行》也被列為是早期非線性敘事電影的一個典范，并且也是多南最經常被電影專業學生后輩所問起的作品。
住在英格蘭期間多南成為一欄英國綜藝節目的粉絲，并且希望可以與該節目的喜劇雙人組合和合作，《》就是這次合作的結晶，相當于1958年已經拍過的《浮士德》傳說升級版。庫克編寫劇本而摩爾則創作音樂，主演除兩人外還包括和拉蔻兒·薇芝。摩爾飾演一位單戀上自己同事（布羅）的孤獨年青男子并打算要自殺，這時魔鬼現身（庫克）并愿意滿足他7個愿意來換取其靈魂。《芝加哥太陽報》專業影評人羅杰·艾伯特稱贊了電影的反諷手法，稱這是一部聰慧且非常幽默的電影，但《時代周刊》則認為這是已知所有《浮士德》主題改編的作品中最站不住腳的一部，《迷魂陣》上映后很賣座，并且在美國大學生群體中特別受歡迎。多南將之視為他個人最滿意的作品，稱其為“一部非常私人的電影”并且對他的一生非常重要。2000年，《迷魂陣》的同名重拍片《神鬼愿望》（兩者的英文片名均為“”）上映，該片由哈羅德·雷米斯執導，伊麗莎白·赫利和布蘭登·費雪主演。
60年代多南導演的最后一部電影是1969年的《》，改編自查爾斯·戴爾（Charles Dyer）自傳改編的舞臺劇，達德利·摩爾創作了電影中的音樂，雷克斯·哈里森和理查德·伯頓扮演了一對在倫敦經營一家理發店的同性戀夫婦。這部電影在巴黎取景拍攝，之后獲得的評論很不理想，票房上也算不上成功。不過2007年電影評論家重新評價了本片，稱其是“好萊塢難得一見的以充滿智慧、幽默和溫暖的眼來描繪同性戀經歷的電影”，是“一份失落的寶藏”。
與阿黛爾·比提的婚姻結束后，多南于1970年回到了好萊塢。制片人羅伯特·埃文斯邀請他執導根據大受歡迎兒童讀物《小王子》改編的同名電影。歌詞作家艾倫·杰伊·勒納和作曲家編寫了劇本和片中的歌曲及配樂，影片選擇在突尼西亞進行拍攝，史蒂文·華納在片中扮演男主角，其他主要演員包括鮑勃·福斯、、吉恩·懷爾德等。雖然其中的舞蹈段落并不多，但這仍是多南繼1958年的《》以來的第一部歌舞片。福斯在片中親自執導了自己的舞蹈曲目。勒納表示多南會“親自改變每一個節奏，按自己的意圖刪除樂句并扭曲每首歌曲的含義，直到所有的配樂都面目全非”。該片于1974年發行，在商業上可謂慘不忍睹。
多南的下一部電影是1974年上映的《》，由麗莎·明尼利、吉恩·哈克曼和伯特·雷諾茲主演。明尼亞扮演一位試圖在美國禁酒時期將酒類從墨西哥走私到加利福尼亞州境內的女子，哈克曼和雷諾茲則飾演兩位為爭取女方感情而幫助她販運私酒的癡心漢子。多南表示自己“非常在乎（這部電影）并為之付出了三年的時間……我認為這是一部非常好的電影”。影片的拍攝成本超出了預算，但票房上卻并不成功，大部分評論也較為冷淡。不過，稱贊這部電影擁有“好萊塢1930年代電影那種光鮮亮麗而且輕佻十足的風格”。
接下來多南拍攝了一部擁有好萊塢懷舊老片主題的作品《》，影片由制作，編劇，全片實際上是兩個短片組成的，主要演員包括喬治·C·斯科特、、萊德·巴頓斯、埃里·瓦拉赫和邁克爾·基德。《電影電影》在1978年的第29屆柏林國際電影節上首映并參加了角逐，但與多南的前兩部作品一樣，《電影電影》無論商業還是評論上都不成功。
1980年，多南拍攝了自己唯一一部科幻片《》，柯克·道格拉斯、費拉·福賽特、哈威·凱特爾主演。該片的劇本最初是由約翰·巴瑞拿給多南的，他之后還在拍攝過程中擔任置景。多南一開始是出任制片人一職，但之后接替了因故而無法繼續的導演。據多南所說，原本導演所拍攝的鏡頭中“只有一點點用到了最后完成的電影中”。《土星3號》上映后無論商業還是評論上都是一場災難，多南起初甚至不愿意自己的名字被列到導演一欄中。1980年代初多南曾打算執導根據史蒂芬·金同名小說改編的電影《死亡禁地》來拉近與年輕觀眾的距離，但之后他放棄了這個機會。
1984年的《》是多南執導的最后一部在影院上映的電影。這是克勞德·貝里執導的1977年法國電影《片刻瘋狂》的重拍片，主要演員有邁克爾·凱恩、、、黛米·摩爾和，在巴西首都里約熱內盧取景拍攝。凱恩和博洛尼亞扮演兩位富有的公司高管帶各自的家人到里約度假，而凱恩竟然和博洛尼亞十幾歲的女兒（約翰遜）發展出一段戀情。影片的專業評價還是很差，不過票房收入還算差強人意。
1986年多南擔任了第58屆奧斯卡頒獎典禮電視直播節目的制片人，同年他也為一部流行電視劇《》執導了一段歌舞曲目，并導演了萊昂納爾·里奇歌曲《在天花板上跳舞》的音樂影片。1989年，南卡羅萊納大學授予他美術榮譽博士學位。上臺致辭時多南表示他認為自己是獨一無二跳踢踏舞而獲得博士學位的人，然后就開始為臺下的眾畢業生們表演踢踏舞。同時多寧還在羅伯特·雷德福的請求下到講授了一場有關電影歌舞片的研討會。
1993年多南本準備執導并監制羅伯特·路易斯·史蒂文森小說《化身博士》改編的歌舞片版本電影，邁克爾·杰克遜擔任主演。但由于之后杰克遜受到了猥褻男童的指控，這一計劃最終被取消。這年晚些時候多南執導了音樂劇《》的舞臺劇版本，他在正式開演僅6周前接替了原來的導演。不過該劇一共只上演了4天。1998年，之前從未得到過奧斯卡獎肯定的多南終于獲得了一座榮譽獎，當晚馬丁·西科塞斯頒發了這座獎，還制作了一個多南電影作品片段集錦在現場播放。
1999年的《》是多南的最后一部電視電影，該片于1999年4月在美國廣播公司的頻道首播，斯蒂文·韋伯和勞拉·琳妮主演，根據同名舞臺劇改編。韋伯出演一位成功的聯邦參議員，發現失去聯系很長時間的愛人（琳妮）剛剛去世，兩人多年來都只是通過信件交流，而韋伯開始以翻看自己收集的老情書來懷念琳妮。多南原期望將之拍為一部在影院上映的電影，但卻無法得到任何一個大型制片公司的財政支持，于是只好將項目帶到了美國廣播公司。2002年他還導演了女友伊蓮·梅的音樂劇《成人娛樂》。
凱利、雷諾斯和奧康納在《雨中曲》的開場片頭中
多南的職業生涯中最大的競爭對手是另一位歌舞片導演文森特·明尼利，他執導過《》、《》、《一個美國人在巴黎》和《金粉世界》等多部成功的歌舞片，并且還曾因《金粉世界》獲得第31屆奧斯卡導演獎。與多南一樣，明尼利也是米高梅公司的一位簽約電影導演，電影學者們也經常將兩人的作品進行比較。據多南傳記作者史蒂芬·西爾弗曼所說，評論家們往往“表達了對多南大膽且直截了當導演風格明顯的偏好，而不是明尼利的印象派視覺風和表現主義性格動機”，不過大部分電影導演則表示更中意明尼利的作品。與兩人都合作過的曾形容明尼利對他人建議的開放程度遠不及多南。電影評論家則指出兩位導演對鏡頭的把握習慣也大不相同，明尼利經常使用向前和向后追蹤拍攝手法，而多南則首選水平跟蹤和升降鏡頭拍攝，并且評論家還認為多南這一風格更適合于電影舞蹈段落的拍攝。
不過也并非所有的電影評論家都稱贊多南，就很反感多南后期的所有喜劇片，但還是稱贊了他引導“歌舞片得意洋洋地走到戶外……甚至明尼利也沒有這種令人耳目一新的曲段可以與之媲美。而且也很少有人能像他這樣將歌曲、舞蹈和故事情節融合在一起。”安德魯·薩瑞斯則認為多南缺乏個人風格并且過于依賴他人才能拍攝出更好的電影。黛比·雷諾斯也對他執導《雨中曲》的貢獻輕描淡寫，表示“斯坦利只管擺弄鏡頭，因為斯坦利不會跳舞”。
崇拜多南的電影導演有林賽·安德森、查理·卓別林、朱爾斯·達辛、威廉·弗萊德金、 讓-呂克·戈達爾、斯坦利·庫布里克、卡雷爾·賴茲、馬丁·西科塞斯和弗朗索瓦·特呂弗。他的導演技巧也得到了包括賽德·查里斯和奧黛麗·赫本在內演員的稱贊。他的作品還影響了之后的歌舞片導演比爾·康頓和羅伯·馬歇爾。2011年的電影《藝術家》中也有向《雨中曲》致敬的情節設計，多南也于之后出席其在洛杉磯舉行的首映式時稱贊了這部電影。
多南創作了一系列廣受好評的熱門電影。他對電影藝術最大的貢獻在于將歌舞片從較接近百老匯劇場音樂劇的風格轉變為歌舞與劇情結合更緊密、更具備大銀幕電影特色的風格。之后的電影學者將其命名為“電影舞蹈”（“cine-dance”，一種只能在電影中表現出來的舞蹈形式），而其起源就是多南和凱利合作的電影。
電影學者凱西·查尼斯形容“電影舞蹈”是“一種之前從來沒有人做到過的將電影和舞蹈各自獨特優勢相融合（的結晶）”，他還補充道，多南和凱利“似乎將好萊塢的舞蹈從簡單地展示舞蹈或鏡頭技巧提高到了一種將兩者相結合的境界，既能表現出舞者的能力又能追求攝影鏡頭的效果……（他們）在舞蹈和鏡頭之間發展出了一種平衡從而……可以鼓舞攝影師和編舞都努力創造出最為理想的效果。”凱利曾說多南是他所知唯一一位知道如何將音樂劇拍得更與電影風格相符的人，兩人合作的電影為特技效果、動畫制作、剪輯和攝影創立了新的標準。
多南與金·凱利之間的關系很復雜，他在兩人合作數十年后多次苦澀地談起這位以前的朋友和導師。凱利進入晚年后從來沒有明確地對多南表示過負面看法。不過，多南的作記作者史蒂芬·西爾弗曼曾斷言，凱利的言論經常帶有居高臨下的意味，并且“一直試圖抹殺兩人合作電影中多南的貢獻”。他們之間沖突的原因既有私人性質的（他們都曾與舞蹈演員結婚），也有專業性質的（多南一直感覺凱利沒有平等地對待自己）。兩人在1944至1955年間一起執導過3部電影，并且都曾是另外4部電影的舞蹈指導（以及非正式的助理導演）。
科尼是一位出生于1923年的專業舞蹈演員和舞蹈指導。7歲那年她報名加入了位于賓夕法尼亞州約翰斯敦的金·凱利舞蹈工作室，并對凱利一見傾心，這份感情也一直留在她的心里。二十多歲時，科尼來到紐約追尋自己的舞蹈生涯，并且入選《眾星拱月》劇組而重新見到凱利并認識了多南，1940年代初，她與兩人一起搬到了好萊塢并在米高梅公司擔任舞蹈演員和舞蹈指導。1948年，她與多南私奔，但兩人的婚姻關系很快變得緊張并于1950年分居，一年后兩人離婚。婚姻期間多南曾向科尼吐露過自己與凱利在《錦城春色》合作過程中的無奈，卻發現她馬上就站在了凱利一邊。科尼曾在凱利拍攝《錦城春色》、《》和《一個美國人在巴黎》期間擔任其私人助理，并且與多南結婚后曾繼續工作直至去世。有傳言聲稱凱利與科尼在她和多南婚后和離婚后都有私情，而多南也愛上了凱利的首任夫人。不過布萊爾的自傳中沒有提到過任何凱利和科尼的私情，同樣也沒有提及與多南有過任何浪漫關系。不過她有提到多南和科尼的婚姻并不幸福，而且他與自己和凱利的關系都很親近。
凱利一直認為多南與科尼沖動的婚姻表現出其情感上的不成熟并且缺乏良好的判斷能力，在一次采訪中他曾說“珍妮與斯坦利的婚姻從一開始就注定要失敗，因為每次斯坦利看著珍妮，他都（把她）看成了自己所愛的貝琪，而珍妮每次看向斯坦利，我猜她都會看到我。無論哪一種情況這都夠亂套的。”凱利與布萊爾的婚姻于1957年結束，他之后便于科尼住在了一起，兩人于1960年結婚并有了兩個孩子，科尼之后被確診患有白血病并于1973年去世。2012年11月首映的百老匯音樂劇《多么美好的感覺》（What A Glorious Feeling）就是以多南、凱利和科尼的三角戀情以及《雨中曲》的拍攝為題材。
多南與凱利在百老匯舞臺劇《酒綠花紅》中初識，并在1941年的《眾星拱月》中成為合作伙伴和朋友。兩人的關系被形容與《雨中曲》的唐·洛克伍德（Don Lockwood）和科斯莫·布朗（Cosmo Brown）兩個角色比較類似，凱利是一個表演明星而多南則是值得信賴的搭檔。凱利曾形容多南就像是他的兒子一樣，多南一開始視凱利為偶像，但仍發現他“冷酷、粗暴和自負”。雖然多南曾稱凱利是“他電影職業生涯的一塊跳板”，但他還是表示米高梅的制片人羅杰·艾登斯才是對自己幫助最大的人。
很多人相信多南的一切都是凱利的功勞，凱利的傳記作者克里夫·赫塞豪恩曾形容多南“沒有任何特定身份或明顯的天賦……只是個想要擠進演藝圈的南方孩子。”多南曾說他是自己想要來到好萊塢的，其他來源則認為他是跟隨幫助自己找到第一份工作的凱利。凱利有時會在公眾面前作出寵幸多南的樣子，或是在排練《封面女郎》時訓斥他不能跟上自己的舞步，這讓多南感到很尷尬，不過他也承認自己并不是一個很出眾的演員。
盡管多南對凱利開始日益感到不滿，但他還是可以在兩人合作時克制感情并保持一個專業的態度。兩人之間的緊張氣氛最終在《好天氣》拍攝過程中爆發了，多南前不久完成了《七對佳偶》和《我心深處》兩部成功的作品，因此不想再和凱利合作。這是兩人首次在片場進行爭吵，這一次的多南信念上也比之前要強了很多，之后差點就退出了電影的制作，兩人的友誼也就此宣告終結。
多南的成功與文森特·明尼利執導《》的失利形成了鮮明對比，該片也是凱利主演的，并且他也希望可以自己來導演。另外凱利親自執導雄心勃勃的電影《》于1954年完成，但米高梅一直到1956年才發行，并且上映后雖然贏得第6屆柏林國際電影節金熊獎，可是票房表現卻很低迷。凱利還曾試圖在另外兩部電影中轉變戲路，成為也能出演嚴肅題材或角色的演員，但都是失敗的作品，并且他與布萊爾的婚姻也走到了盡頭。拍攝《七對佳偶》期間，多南經常抱怨資金上的捉襟見肘讓他無法在更好的地點拍攝，而《蓬萊仙境》卻獲得了一筆要高很多的預算。
晚年的多南曾表示自己對凱利實在無話可說，在1991年一次向康登和格林致敬的活動上凱利曾公開發表講話表示多南“需要（自己）才能長大”，但又補充道“我需要斯坦利站在攝影機的后面”，他還形容多南在米高梅時就像給他端牛奶的小孩子。雖然多南經常抱怨凱利在兩人合作的作品中從未給予他應得的功勞，但凱利還是認為《起錨》中老鼠杰瑞的劇段以及《封面女郎》中影子跳出窗外和真人一起表演的戲碼都有其一份功勞。1992年多南曾說道，“我很感激他，但我早已十倍償還。而且他得到的金錢報酬也遠遠勝過我。”貝琪·布萊爾則在之后接受的采訪中聲稱對多南的苦澀“深感驚訝和困惑”。
多南與凱利兩人貢獻的相對重要程度已經有評論家進行過討論，大衛·湯姆森寫道：“要對多南職業價格進行評價的困難在于：在他們合作的過程中，兩人各自究竟做了哪些工作？多南作為導演其真實的地位到底怎樣？”湯姆森表示：“金·凱利的職業生涯中沒有任何跡象證明他可以在沒有多南的情況下獨立拍攝好《雨中曲》里面那些升降鏡頭”。不過片場的報告也指出，凱利曾在鏡頭設置和拍攝期間騎上攝像機的吊桿。多南自己則表示：“等到你也做過上千萬次之后，除了極少數情況以外，你也沒法記住到底誰干了些什么的”。作曲家索爾·卓別林（Saul Chaplin）則說道“金是一位主導者，而斯坦利是個躍躍欲試而且很有才華的學生。”拍攝《錦城春色》期間，從米高梅公司到制片部門的所有備忘錄和信函都是專門向多南報告而非凱利。
不過，女演員曾表示當人們到訪《雨中曲》的片場時，他們會根據自己在無聲片時代的類似經驗要求與凱利進行交流。《雨中曲》的藝術指導也表示，“金在負責，斯坦（利）與金合作并且也有一些好主意，但對于金來說自己雖然很尊重他，但仍然當他是個在辦公室打雜的。不過兩人的組合很優秀，因為他們都能容忍對方。”
如果將多南和凱利各自沒有對方參與的作品加以比較，多南一般無論在評論還是商業上都比凱利要成功。凱利1969年的電影《》是電影史上最昂貴的歌舞片，但是其發行后票房慘淡，幾乎徹底終結了歌舞片這一類型電影。
2010年多南與邁克·尼科爾斯出席在林肯中心舉行的回顧展
多南結過5次婚，但均以離婚收場。他一共有3個孩子。首任妻子是珍妮·科尼，她是一位舞蹈指導和演員，兩人于1948年4月14日結婚，1951年5月離婚；第二位太太是女演員，她曾是霍華德·霍克斯的門徒，兩人于1952年成婚后有兩個兒子，長子彼得·多南（Peter Donen）出生于1953年，次子喬書亞·多南（Joshua Donen）出生于1955年，夫妻倆于1959年離婚后馬歇爾改嫁給了男演員羅伯特·瓦格納，而多南也搬到了英格蘭定居，兩人為了兒子們的監護權還打過一段官司。多南的第三個夫人是阿黛爾·奧康納·比提（Adelle O'Connor Beatty）伯爵夫人，她曾是的第二位妻子。多南與她于1960年結婚，1962年兩人的兒子馬克·多南（Mark Donen）出世，一家三口一起生活在倫敦，不過1969年夫妻兩人分居，并最終于1971年離婚。多南的第四位妻子是美國女演員，兩人于1972年結婚，1985年離婚，不過離婚后仍然保持著好友關系。第五位妻子則是比多南年輕36歲的帕梅拉·布拉登（Pamela Braden），多南認識她僅4天后就求了婚，兩人于1990年結婚至1994年離婚。
1940年代初多南在百老匯工作時曾約會過女演員朱迪·霍利德，他還在首次離婚后與伊麗莎白·泰勒約會過一年。他目前的長期伴侶是編劇兼導演，兩人與1999年就開始約會，多南還聲稱曾向她求婚“172次”。
多南的長子彼得·多南曾是位視覺特效藝術家，參與過包括《超人III》、《》《伯恩的身份》在內多部電影的制作。2003年，50歲的彼得因心臟病發去世。次子則是位電影制片人，曾在包括《致命的快感》和《墮入地獄》等多部電影和電視劇集《斯巴達克斯：血與沙》中擔任制片人。幼子馬克也曾在多南執導的1984年浪漫喜劇片《半熟米飯》中出任助理制片人。1959年，多南的父親莫德凱在南卡羅萊納州的博福特去世，終年59歲；母親海倫則于1989年在同一個州去世，享年84歲，多南在喪禮上作了悼詞。
隨著2000年代比利·懷爾德、伊利亞·卡贊、羅伯特·懷斯和朱爾斯·達辛相繼去世，使斯坦利·多南成為碩果僅存的好萊塢黃金時代電影導演。他多次出席電影節和回顧展之類的活動，并且直到2012年時都還在為電影發展出謀劃策。2010年的紀錄片《》就是圍繞他來拍攝的。
2019年2月21日，多南在紐約市因心臟衰竭而去世，享耆壽94歲，留下兩個兒子。
金·凱利、弗蘭克·辛納特拉、、安·米勒、、
與金·凱利共同執導
弗雷德·阿斯泰爾、簡·鮑威爾、彼特·勞福德、
、伊麗莎白·泰勒
金·凱利、、黛比·雷諾斯、
與金·凱利共同執導并任舞蹈指導
珍妮特·利、
黛比·雷諾斯、瑪吉·錢皮恩、、鮑勃·福斯、、海倫·伍德（Helen Wood）
、簡·鮑威爾
何塞·費勒、、梅爾·奧伯倫
金·凱利、、、賽德·查里斯、
奧黛麗·赫本、弗雷德·阿斯泰爾、
多麗絲·黛、、
與共同執導并任制片人
加里·格蘭特、、簡·曼斯費爾德、、
加里·格蘭特、英格麗·褒曼
、、雷·沃爾斯頓
與共同執導，同時也擔任制片人
尤·伯連納、
尤·伯連納、、諾埃爾·考沃德
加里·格蘭特、黛博拉·蔻兒、羅伯特·米徹姆、簡·西蒙斯
加里·格蘭特、奧黛麗·赫本、沃爾特·馬修、詹姆斯·柯本、喬治·肯尼迪
《諜海密碼戰》
格里高利·派克、索菲婭·羅蘭
奧黛麗·赫本、阿爾伯特·芬尼
、、、拉蔻兒·薇芝
雷克斯·哈里森、理查德·伯頓
鮑勃·福斯、、吉恩·懷爾德、史蒂文·華納（Steven Warner）
麗莎·明尼利、吉恩·哈克曼、伯特·雷諾茲
喬治·C·斯科特、、萊德·巴頓斯、埃里·瓦拉赫、、、邁克爾·基德、阿爾特·卡尼
柯克·道格拉斯、費拉·福賽特、哈威·凱特爾
邁克爾·凱恩、、、黛米·摩爾、
斯蒂文·韋伯、勞拉·琳妮
露西爾·鮑爾、
麗塔·海華絲、金·凱利
《菜鳥記》（Hey, Rookie）
安·米勒、、
查爾斯·巴頓
《即興演奏》（Jam Session）
安·米勒、、路易斯·阿姆斯特朗
金·凱利、弗蘭克·辛納特拉、
沃爾特·皮金、、
喬治·西德尼
范·強生、、
查爾斯·馬丁（Charles Martin）
《中國科學院大學工程科學學院是2015年中國科學院大學組建成立的學院。李家春院士擔任院長，中國科學院力學研究所所長樊菁任常務副院長，中國科學院電工研究所所長肖立業、中國科學院工程熱物理研究所副所長朱俊強、力學所副所長戴蘭宏、國科大倪明玖教授任副院長。
中國科學院大學工程管理與信息技術學院是2012年中國科學院大學組建成立的學院，其前身為中國科學院研究生院計算與通信工程學院、工程教育學院。
#第一任　2015年至今　院長：李家春 常務副院長：樊菁
*  中國科學院大學工程科學學院
*  中國科學院大學工程科學學院在職教育網
中國科學院大學電子電氣與通信工程學院是2012年中國科學院大學與中國科學院電子學研究所聯合組建成立的學院，其前身為中國科學院研究生院信息科學與工程學院。
信息與通信工程、電子科學與技術、電氣工程3個一級學科，研究領域覆蓋電氣工程、電子與通信工程、集成電路工程3個學位類別
#第一任　2012年至今　院長：吳一戎 執行院長：焦建彬
*  中國科學院大學電子電氣與通信工程學院主頁
中國科學院大學公共政策與管理學院是2015年中國科學院大學組建成立的學院。方新擔任院長，中國科學院科技政策與管理科學研究所黨委書記穆榮平任常務副院長，葉中華教授、霍國慶教授任副院長。
中國科學院大學科技管理學院是2012年中國科學院大學組建成立的學院，其前身為成立于2009年的中國科學院研究生院繼續教育學院。
#第一任　2015年至今　院長：方新 常務副院長：穆榮平
*  中國科學院大學公共政策與管理學院主頁
中國科學院大學國際學院是2013年中國科學院大學籌建的學院，履行來華留學生招生、管理和教育培養等職能。
# 第一任　2012年至今　院長：
*  中國科學院大學國際學院主頁
中國科學院大學中丹學院是中國科學院大學下屬的中外合作辦學機構，其是由中國科學院大學與丹麥、丹麥哥本哈根大學、奧胡斯大學、南丹麥大學、奧爾堡大學、哥本哈根商學院和丹麥技術大學等共同創建的科教合作平臺。
*基因組學/生物化學與分子生物學
#第一任：院長：鄧勇（2011年7月8日-2012年10月12日），執行院長：朱相彬（2011年7月8日-2012年10月12日）、Hans Gregersen（2011年7月8日-2013年5月26日）
#第二任：院長：吳岳良（2012年10月12日至今），執行院長：胡正義（2012年10月12日至今）
*  中國科學院大學中丹學院中方主頁
* 中國科學院大學中丹學院丹方主頁
《宇宙兄弟》，是在日本電視臺的讀賣電視臺製作的日本電視動畫作品，改編自日本漫畫家小山宙哉的同名原作漫畫作品《宇宙兄弟》。自2012年4月1日起至2013年3月31日於每週日7點00分到7點30分播出，並自2013年4月6日起至2014年3月22日改於每週六17點30分到18點00分播出。
自2012年4月1日起至2014年3月22日，在讀賣電視臺·日本電視臺系列（NNS加盟29電視臺）播出。全99話。該電視臺在青年雜誌連載的原作漫畫與動畫在全國網路播出，是從「企鵝掌門人」以來相隔了16年的時間。剛開始的一年間是在早晨播出，之後改為傍晚播出，此外原作中大人傾向的部分被抑制住。
原作中出場的真實日本太空飛行員，其名字均經過修改（例：毛利衛→毛莉、野口聰一→野淵聰一郎）。但在動畫版中，由於得到JAXA的協助，得以使用真實姓名。
第13話和第26話中，野口聰一客串為自己的角色配音，在第26話除了野口聰一外，其他像是若田光一與星出彰彥都以無聲面試官方式登場。
2012年9月，星出彰彥締造了跨宇宙配音的創舉，當時他正在國際太空站停留，並為自己的角色配音。
第37話，倫敦奧林匹克運動會柔道女子48kg級日本代表福見友子客串飾演溝口的同學。
第45話，歌手綾戶智惠演出角色小町美智子。另外本作的原作者小山宙哉在第45話劇中的電視節目以藝人角色客串演出。
從節目開始的一年間，下回預告的後面出現的是少年時代的六太與日日人，發表著由JAXA所提供的太空探索的照片「本週的宇宙照片」的角落而存在著。在節目頁面對某張被公開的照片而進行說明。
2013年4月6日開始，播出時間更改為星期六17點30分到18點00分，與之後緊接著播出的《名偵探柯南》合併成一個時段，讀賣電視臺製作的動畫作品就這樣變成1小時的播出時段，「柯南」是作為週刊少年Sunday（小學館）的連載作品，因此沒有一起共演的角色，節目開始前的交叉點是由南波兄弟在「在『名偵探柯南』開始前的『宇宙兄弟』」予以告知，配柯南的高山南以前導旁白「到目前為止的概述」的發展來敘說這個故事。但是富士電視臺的跨網路電視臺的大分電視臺是，在2013年4月開始和從前播出時間沒有改變，網路變成晚1天。因此造成NNS加盟29電視臺全部的網際網路動畫都消失。
2013年7月6日是因為大型音樂特別節目「THE MUSIC DAY 音樂的力量」而停止播出。停止播出還有，在早晨時期的2012年8月26日（是為了24小時電視 「愛心救地球」）與同年12月30日（是為了『放大焦點！！Saturday×電影妖怪人間貝姆特別篇』）然後這第三次，是在播出時段移動後的（傍晚時期）這是首次。還有2013年8月24日是為了「24小時電視」編輯，「名偵探柯南」這個播出時段提前播出了，17點00分的『NNN news every.」是不變的，本作品是停播。還有2013年12月28日是18點30分因為大型運動電視特別節目「中居正廣的8號勝負」的編輯關係，『柯南』這個時段提前播出，『news every.』是以『NNN新聞』的濃縮版在17點20分播出，本作品是停播。但是2014年1月4日播出時間，是為了18點30分的「有吉研討會」新春特別篇編輯的關係『柯南』也提前播出，『news every.』是以『NNN新聞』在16點50分開始播出，本作品則是提早30分鐘的17點00分開始播出，這是節目開播以來1年10個月才首次出現「播出時段提前」。
*《Feel So Moon》（第1話 - 第13話、第99話※插入歌）
** 作詞：奧田民生 / 作曲：阿部義晴 / 編曲、歌：UNICORN / 音樂產業：Ki/oon Music
:備註：據說作者親自請求讓UNICORN來擔任其主題歌，並僅在初回限定版中發售了CD包裝的插圖，還同時收錄新的UNICORN和宇宙兄弟的協助漫畫「Uc兄弟」。
*《發現》（，第14話 - 第26話）
** 作詞、作曲、編曲：大橋卓彌、常田真太郎 / 歌：無限開關 / 音樂產業：Ariola Japan / Augusta Records
*《做夢的世界》（，第27話 - 第38話）
** 作詞、作曲：氏原亙 / 編曲：DOES / 歌：氏原亙 / 音樂產業：Ki/oon Music
*《Small World》（第39話 - 第51話）
** 作詞：加藤慎一 / 作曲：山內總一郎 / 編曲、歌：富士組織 / 音樂產業：Sony Music Associated Records
*《不會消失的畫》（，第52話 - 第64話）
** 作詞、作曲：真心兄弟 / 編曲：櫻井俊秀 / 歌：真心兄弟 / 音樂產業：Ki/oon Music
*《隕石坑》（，第65話 - 第75話）
** 作詞、作曲：久保賢二 / 編曲：梅倫格 / 歌：梅倫格 / 音樂產業：Ki/oon Music
*《HALO》（第76話 - 第87話）
** 作詞、作曲：豬狩翔一 / 編曲、歌：tacica / 音樂產業：SME Records
*《B.B.》（第88話 - 第99話）
** 作詞：SHOCK EYE / 作曲、編曲：THE 810 / 歌：THE 野黨 / 音樂產業：SME Records
*《美妙的世界》（，第1話 - 第13話）
** 作詞：Rake / 作曲：Rake / 編曲：GIRA MUNDO / 歌：Rake / 音樂產業：Ariola Japan
*《告白》（第14話 - 第26話）
** 作詞：安潔拉亞季 / 作曲：安潔拉亞季 / 編曲：安潔拉亞季、阿部尚德、牧野“Q”英司 / 歌：安潔拉亞季 / 音樂產業：Epic Records Japan
*《手手》（，第27話 - 第38話）
** 作詞：近藤晃央 / 作曲：近藤晃央 / 編曲：江口亮 / 歌：近藤晃央 / 音樂產業：DefSTAR Records
*《再見！艾薩克》（，第39話 - 第51話）
** 作詞：秦基博 / 作曲：秦基博 / 編曲：島田典昌 / 歌：秦基博 / 音樂產業：Ariola Japan / Augusta Records
*《BEYOND》（第52話 - 第64話）
** 作詞：神薰 / 作曲：福原美穗、SKY BEATZ、FAST LANE、MATS SKARE / 編曲：SKY BEATZ / 歌：福原美穗 / 音樂產業：gr8！records / Sony Music Records
*《夜空的太陽》（，第65話 - 第75話）
** 作詞：鈴木圭介 / 作曲：鈴木圭介 / 編曲：Flower Companyz / 歌：Flower Companyz / 音樂產業：Sony Music Associated Records
*《New World》（第76話 - 第87話）
** 作詞：村山辰浩、朝光介 / 作曲：村山辰浩、朝光介 / 編曲：笠利人、 錦糸町昇/ 歌：笠利人 / 音樂產業：Epic Records Japan
*《只要有你在就OK！》（，第88話 - 第99話）
** 作詞：坂田麻美 / 作曲：Carlos K. / 編曲：Carlos K./ 歌：Serena / 音樂產業：Ariola Japan
弟弟日日人與哥哥六太
我的閃亮寶物
奧野治男（藪野浩二）
有利的男人與奔跑的女醫生
日日人的旁邊
日日人的身邊
渡邊健一森本由布希
少根筋的日日人
傻呵呵的日日人
縈繞在腦海中的其他因素
纏繞著腦海的鑰匙
第12－13話
第14－16話
第17－18話
巴士巴士衝衝衝
清水裕輔松井啟一郎
第19－20話
被關起來的對手們
被關起來的對手
第21－22話
我的名字叫伊東芹夏
我的名字叫伊東芹香
佐藤貴浩鎌田祐輔柴山智隆
小林利充君野敏
壞掉的眼鏡與腳底
破碎的眼鏡和腳底
北村晉哉松井啟一郎清水裕輔
第27－28話
大家來聊聊宇宙吧
一起聊聊太空
渡邊浩二茂木琢次
第29－30話
只有警鈴，沒有時鐘
有警鐘無時鐘
澤田美香村田涼一
第31－32話
犯人就在我們之中
第33－34話
加耶！賢治！
海老原雅夫清水裕輔松井啟一郎
第35－36話
說再見的前一天
臨別的前一天
中嶋忠二重國勇二
最嚴酷的考驗
最殘酷的行為
第38－39話
茂木琢次渡邊浩二
第40－41話
通往夢想的路上
海老原雅夫北村晉也薗部愛子藤卷裕一山本篤
第42－43話
老爹、兒子與六太老公公
父與子與-{“}-六太老人-{”}-
清水裕輔鎌田祐輔松井啟一郎
第44－45話
最壞的審查員
最難相處的評審員
第46－47話
超音速的弟弟 肌肉訓練的哥哥
石井祐美子本多美雪萩原正人
第48－49話
充滿痛楚的面談
充滿痛苦的面試
第50－51話
平野勇一島千藏片岡育齋藤雅和土屋智義
海老原雅夫茂木琢次松井啟一郎德田夢之介
發射升空的前夜
第55－56話
狗、老爺爺與亞歷山大
狗與大叔與亞歷山大
清水裕輔北村晉哉
菊地巧一重國勇二
第59－61話
不能進入的地方
不能進入的場所
渡邊浩二海老原雅夫松井啟一郎
第61－63話
月亮上的兔子
第64－65話
在月夜裡擁抱巴哥犬
月夜、八哥與擁抱！
德田夢之介加藤萬由子
第66－67話
來自廣大廠區的一個小小角落
從廣大設施的一小角開始
跳舞的太空飛行員
翩翩起舞的太空飛行員
平野勇一島千藏齋藤雅和小松桃花
在公園裡的兩個大叔
公園裡的兩個大叔
第70－71話
第11通簡訊
第十一封電郵
薗部愛子海老原雅夫
第72－73話
石井祐美子本多美雪荻原正人
第74－75話
是天堂，也是地獄
渡邊浩二德田夢之介
第76－78話
剩下80分鐘的生命
僅餘的80分鐘性命
樸旲烈南伸一郎
第79－80話
日日人的選擇
第81－82話
北村晉哉清水裕輔
第83－84話
三位太空飛行員
三個太空飛行員
重國勇二菊地功一
第85－86話
藍衣戰隊五人組
海老原雅夫德田夢之介
第87－88話
急性子第一名
超心急的第一名
第89－90話
加藤萬由子渡邊浩二
第91－92話
心裡的計步器
心中的計步器
第93－94話
清水裕輔北村晉也
第95－96話
第97－98話
有生命的石頭
第99－100話
身為哥哥的我
哥哥永遠都要…
第1－2話（總集篇）
讓活著的兩人在月球站立
兩個人一起踏上月球
第74－84話（總集篇）
我有運氣嗎？
第21－37話第55－60話第71－88話第92－94話（總集篇）
太遙遠的終點
第101－102話
第103－104話
技術員的開關
第105－106話
重國勇二興村忠美
第107－108話
第109－110話
海人與宇宙人
海人與外星人
第111－112話
等待著日日人的人們
等候日日人的人
海老原雅夫板垣彰子
第113－114話
望得更遙遠的人
志在遠方的人
年輕時的雀躍心情
年輕歲月的感動
第117－118話
第119－120話
輪椅的飛行員
坐輪椅的飛機師
第121－122話
南伸一郎森川侑紀福山貴人坂垣直人
第125－126話
加藤陽一小山宙哉
與日日人並列
與日日人並齊
北村晉哉清水裕輔渡邊浩二
第128－129話
石井祐美子本多美雪萩原正人渡邊浩二
第130－131話
日日人的障礙
日日人的恐慌癥
清山滋崇渡邊浩二
第133－134話
在沒路的月球上開路
在無路的月球上鋪路
山下憲一小山宙哉
澀谷一彥渡邊浩二
河村明夫渡邊浩二
第136－137話
藤卷裕一渡邊浩二
第138－139話
栗原學渡邊浩二
第140－141話
太空飛行員的女兒
太空人的女兒
海老原雅夫渡邊浩二
第142－143話
池內直子森亞彌子渡邊浩二
第144－145話
奧莉嘉、日日人與加加林
奧莉嘉與日日人與加加林
北村晉哉小山知洋渡邊浩二
第146－147話
第148－149話
第150－151話
南伸一郎出野喜則（清水裕輔）
第152－153話
第154－155話
河村明夫（清水裕輔）
第156－157話
都像活在月球
第158－159話
池內直子森亞彌子（清水裕輔）
第160－161話
屬於自己的地方
回到屬於自己的地方
第162－163話
第164－165話
第166－167話
小小的備忘錄與大大的護身符
小字條與大護身符
筑紫大介石井俊匡
加藤萬由子北村晉哉
第168－169話
拯救日日人的方法
第170－171話
一群孤獨的人
栗原學酒井Kei
第172－173話
在心-{裡}-的角落
記在心-{裡}-
原田孝宏石井俊匡
海老原雅夫石川隼
第174－175話
令人興奮的團隊合作
精精神神團隊精神
南伸一郎河村明夫
第176－177話
第178－179話
我是太空飛行員也是父親
作為大空人，作為爸爸
南伸一郎澤田美香
第180－181話
富澤和雄雨宮英雄（清水裕輔）
第182－183話
最強的太空飛行員
最強的太空人
岡佳廣釘宮洋石井俊匡
第184－185話
人生可變，約定不變
人生可變，承諾不變
北村晉哉海老原雅夫石川準
第186－187話
讀賣電視臺·日本電視臺系列
2012年4月1日－2013年3月31日2013年4月6日－2014年3月22日
星期日 7點00分－7點30分星期六 17點30分－18點00分
ANIBOX
2012年6月14日－
星期四 24點00分－24點30分
2012年8月24日－2014年4月25日2014年5月9日－8月8日
星期五 19點30分－20點00分星期五 19點00分－19點30分
2012年12月22日－2014年4月12日2014年4月19日－12月20日
星期六 18點00分－18點30分星期六 17點00分－17點30分
2013年4月3日－6月11日2014年8月25日－10月30日
星期一至五 18點25分－19點00分
UTC+8有字幕雙語廣播有重播第41話開始轉用高清片源
* 宇宙兄弟（Morning）
「黃猿」波爾薩利諾，是日本動漫作品《ONE PIECE》裡的一個角色。海軍上將之一。
樣貌是參考日本演員田中邦衛以及漫畫蠟筆小新里的幼兒園園長高倉 文太和日本藝人古坂大魔王在MVPen-Pineapple-Apple-Pen里的扮相。海軍上將的稱號（青雉、赤犬、黃猿）參考自日本傳統童話《桃太郎》。
黃猿特徵是黑色捲髮，穿著黃白色條紋的西裝，臉上留一圈鬍鬚，帶著一副太陽眼鏡，身高跟青雉差不多，第一人稱用「」，口頭禪是「耶…真是奇怪了」。說話方式非常緩慢，常常錯用不能對話的黒色電話蟲。
黃猿性格屬於比較懶散的類型，自言當海軍的格言是「中立的正義」。但有關本身職責任務方面上的事情卻一點都不含糊。從他面對的任務上來看，嘴裡喊著好可怕，但最後都大致完成了任務。夏波帝諸島對陣「超新星」可看出黃猿實力超凡。在頂點戰爭中，黃猿與號稱最強男人的「白鬍子」正面對戰沒有受傷。正因為黃猿性格是懶散、隨性，所以他腦中不會過多去考慮是??非對錯，只是堅決執行自己身為軍人的義務罷了。他以較遠的眼光看著正義，並提倡拱手旁觀的正義。