Son grand succès arrive l'année suivante grâce à Max Ophüls qui sublime l’actrice avec « La dame de tous le monde » (1934), dans lequel elle incarne Gaby Doriot une célèbre star de cinéma, une fascinante et envoutante femme fatale qui séduit de nombreux hommes, après en avoir conduit plusieurs à leur perte, elle tente de se suicider en se coupant les veines. Le film est un énorme triomphe, et Isa Miranda se voit solliciter pour une carrière internationale.

En Italie, elle se distingue dans « Passeport rouge » (1935) de Guido Brignone, elle fait parti d'un groupe d'émigrants argentin qui retourne Italie pour combattre dans Première Guerre mondiale ; puis elle est Velia, une femme romaine dans le péplum « Scipion l'Africain » (1937) de Carmine Gallone incarné par Annibale Ninchi.

Son port altier, sa beauté sculpturale, lui permettent de composer une figure fascinante dans le sombre mélodrame de Mario Soldati « Malombra » (1942), dans une envoûtante et morbide atmosphère, Marina dit Malombra, une orpheline est élevée sévèrement par son oncle le comte Cesare d’Ormengo (Gualtiero Tumiati), elle découvre les lettres d'une ancêtre qui fut séquestrée pour raison mental par le père du comte, peu a peu, Marina s'identifie à son aïeule et sombre progressivement dans la folie jusqu'à mourir dans le lac comme l'avait fait la comtesse des années auparavant.

Repéré par les producteurs hollywoodiens pour son look de femme mystérieuse, au magnétisme rayonnant, elle est invitée à se rendre dans la capitale du cinéma. Dès son arrivée, la Paramount Pictures la présente comme la Marlene Dietrich italienne et l’emploi dans le drame de guerre « Hôtel Impérial » (1938) de Robert Florey, elle campe, une jeune femme russe qui cherche à venger le suicide de sa sœur en se faisant passer pour une femme de chambre de l'hôtel avec en co-star Ray Milland; et enchaine avec « La femme aux diamants » (1939) de George Fitzmaurice, elle campe une belle et glamour voleuse de diamants qui tombe amoureuse du policier (George Brent) qui la pourchasse sans cesse...

Malgré d’excellentes critiques et le statut de star, son passage à Hollywood ne lui convient pas vraiment, elle parle très peu l’anglais, et n'apparaît pas toujours à son aise, de plus on lui impose le style américain alors que c’est une latine dans l’âme. Lors de l’entrée en Guerre des Etats-Unis, elle retourne dans son pays natal et y interprète entre autres «La déesse blanche» (1940) d’Alfredo Guarini, une divinité chez les indigènes où trois hommes (Andrea Cecchi, Fosco Giachetti et Carlo Romano) s’aventurent sur l’île au risque de leur vie.

En 1944, Miranda fonde une compagnie théâtrale avec Vittorio de Sica qui lui permet de retrouver les planches: elle joue entre autres au théâtre Quirino de Rome dans « Zaza », « Tovaritch », où encore « Sognato il Paradiso », elle quitte son pays natal pour se produire également à Santa Barbara en Californie , avec « Mike Mc Cauley » au Geary Theatre (1951), à Paris au théâtre Mogador, dans « Le Serpent à sonnette » (1953) et en 1959 à Londres au Royal Court Theatre dans « Orpheus Descending » de Tennessee Williams.

René Clément l’invite à tourner en France « Au-delà des grilles » (1948) aux côtés de Jean Gabin fragilisé en assassin malvoyant, pour sa performance lumineuse, Isa Miranda obtient le Prix d'interprétation féminine au Festival de Cannes; pour Henri Calef, dans son drame « Le secret d’Hélène Marimon » (1953) Isa joue une femme tourmentée qui cache un lourd secret à son mari (Jean Debucourt), sa fille (Carla Del Poggio) est le fruit d’une aventure avec son meilleur ami ((Franck Villard). Dans le biopic « Raspoutine » (1954) de Georges Combret dans le rôle titre Pierre Brasseur, favori de la cour du tsar de Russie séduit Alexandra la tsarine (Isa Miranda), on accuse le Tsar de sorcellerie, et un complot s'organise pour l’assassiner.

On la voit dans un film britannique « Vacances à Venise » (1954) de David Lean, une vieille fille un peu guindée (Katharine Hepburn) trouve l'amour auprès de Rossano Brazzi dans une pension tenue par la signora Fiorini (Isa Miranda). Dans « Le trésor de Rommel » (1956) de Romolo Marcellini, elle dirige une bande d'aventuriers à la recherche d'un trésor de guerre de l'Afrika Korps, caché au Caire avec Bruce Cabot et Andréa Checchi.

Caracolant dans tous les genres, elle revêt l'habit d'une Marquise dans « Les souliers de Saint-Pierre » (1968) de Michael Anderson avec Anthony Quinn élu pape; la Comtesse Federica Donati dans le thriller d'horreur « La baie sanglante » (1971) de Mario Bava et la comtesse Stein dans le sulfureux « Portier de nuit » (1973) de Liliana Cavanic avec Dirk Bogarde et Charlotte Rampling.

L’actrice mena une carrière internationale, en Italie bien sûr, mais aussi en France, en Autriche, en Allemagne et en Angleterre, où elle y résida quelques temps pour apparaitre dans de nombreux téléfilms.

Elle fut mariée au réalisateur et producteur Alfredo Guiarini de 1939 jusqu'au décès d'Alfredo en avril 1981, on ne lui connaît pas d’enfant.

En 1978, Isa Miranda fait une chute en descendant les marches d'un hôtel milanais, elle se brise le fémur, et reste hospitalisé un an et demi. Diminuée physiquement, sa carrière est terminée. Elle décède le 8 juillet 1982, dans une clinique romaine, des suites d’une infection due à cet accident. Elle repose au cimetière Romano Flaminio en Italie…