Dietrich folgte ihrem Regisseur nach Amerika und unterschrieb bei Paramount Pictures. Für ihre Rolle im Film Marokko wurde sie für den Oscar als beste Hauptdarstellerin des Jahres 1930 nominiert. Es blieb ihre einzige Oscar- Nominierung. Im Laufe der nächsten Jahre entstanden fünf weitere von insgesamt sieben Filmen, unter der Regie von Sternbergs. Shanghai Express, 1932 gedreht, war der kommerziell erfolgreichste Sternberg/Dietrich-Film. 1935 wurde von Dietrich die Zusammenarbeit mit von Sternberg beendet. 1936 lehnte sie ein Angebot Goebbels' ab, der ihr hohe Gagen und freie Wahl bei Drehbuch und Mitarbeitern für in Deutschland gedrehte Filme zusicherte. Dietrich drehte weiterhin in den USA, unter anderem unter Hitchcock, Lubitsch, Welles und Wilder. 1939 nahm sie auch die US-amerikanische Staatsbürgerschaft an.