John Wayne la souhaite pour partenaire dans "Rio Bravo" mais elle maîtrise mal l'anglais, elle perd donc ce rôle. Capucine perfectionne sa langue d'adoption et suit des cours d'art dramatique. La Columbia la prend sous contrat, elle débute avec "Le Bal Des Adieux"(1960).

En 1961, John Wayne et Stewart Granger parviennent à lui donner la réplique dans "Le Grand Sam". Devenue vedette à part entière du cinéma américain, elle traverse brillamment la décennie des années 60. En 1962, elle tourne avec William Holden (1918-1981) dans "Le Lion" : ils ont une aventure. La rumeur court qu'elle achetée ses faveurs pour la coquette somme de 50 000 dollars.

On se souviendra d'elle pour les rôles qu'elle a tenus dans les films Panthère Rose (celui de la femme de l'inspecteur Clouseau et l'amante de Sir Charles Litton (David Niven) dans The Pink Panther en 1963 puis de la femme de Sir Charles dans Trail of the Pink Panther en 1982 et Curse of the Pink Panther en 1983). Dans ses autres films, tournés pour la plupart en Europe (surtout à partir du milieu des années soixante) elle fut princesse, comtesse, lady, sœur, prostituée, veuve sans jamais atteindre la notoriété. Son visage de marbre, son physique en faisaient une beauté classique mais non une grande comédienne. Amie d'Audrey Hepburn, qui s'est occupée d'elle jusqu'à la toute fin, elle vécut sa vie de dépression en dépression jusqu'à son suicide en se jetant dans le vide d'un appartement situé au huitième étage à l'âge de 62 ans laissant derrière elle, comme le mentionnait le Times, trois chats.