Après avoir subi une opération à la langue, Anthony Quinn suit des cours de diction auprès de Katherine Hamill qui enseigne aussi l'art dramatique. Il prend goût à la comédie, répond à une annonce passée par Mae West et devient son partenaire sur scène dans Clean beds (1933).
Anthony Quinn débute au cinéma avec Parole ! (1936) dans un rôle de gangster. Il se fait passer pour un véritable Peau-Rouge et obtient un rôle dans Une aventure de Buffalo Bill de Cecil B. De Mille (1936). Sur le tournage, il rencontre Katherine, fille adoptive du réalisateur, sa future femme. Il tient des rôles d'Indiens, de Mexicains et de gangsters dans les films de son beau-père, mais aussi dans ceux de Raoul Walsh (La Charge fantastique, 1941) et de Ruben Mamoulian (Les Arènes sanglantes, 1941). Au fil des années, les rôles d'Anthony Quinn s'étoffent sans pour autant lui permettre de sortir de la catégorie des " méchants ". A partir des années 1950 pourtant, ces rôles vont diminuant et, en 1952, il se fait remarquer par son interprétation d'un paysan mexicain dans Viva Zapata d'Elia Kazan. En 1953, il tourne en Italie et participe à Ulysse de Mario Camerini. Il rencontre Federico Fellini en 1954 et interprète pour lui Zampano, le forain tendre et brutal de La Strada. Ce rôle lui ouvre les portes du vedettariat et, en 1957, il obtient un Oscar pour son interprétation de Gauguin dans le film de Vincente Minnelli La Vie passionnée de Vincent Van Gogh (1956). Il continue de tourner dans des films taillés sur mesure par des réalisateurs tels que Daniel Mann (Vague de chaleur, 1957), Martin Ritt (L'Orchidée noire, 1958) et Edward Dmytryk (L'Homme aux colts d'or, 1958).
En 1958, sous l'égide de Cecil B. de Mille, il réalise un remake de son film de 1937, Les Boucaniers. Il semble que cette deuxième version doive plus à Cecil B. de Mille qu'à Anthony Quinn, et ce dernier ne renouvelle pas l'expérience.
Après Wild is the wind (1957) de George Cukor, il apparaît dans des productions internationales telles que Barrabas (1961) de Richard Fleisher et Lawrence d'Arabie (1962) de David Lean. Il trouve emploi dans des rôles un peu stéréotypés de patriarches : Don Angelo est mort (1973) de Richard Fleisher, L'Héritage (1975) de Mauro Bolognini.
Acteur aux 250 films, Anthony Quinn met un terme à sa carrière cinématographique pour se consacrer à la peinture et à la sculpture. Il expose ses créations au Cnit à Paris, en mai 1990.
Anthony Quinn participe à plusieurs documentaires, sur Martin Luther King (King : a film record. Montgomery to Memphis, 1970, de Joseph L. Mankiewicz et Sidney Lumet) et sur les problèmes d'intégration des Hispano-Américains (The Voice of La Raza, 1972, de William Greaves).
Il publie son autobiographie en 1972, The Original sin.
Courts métrages 1936 | Night Waitress | Lew Landers |
| 1939 | Emergency Squad [Police-secours] | Edward Dmytryk |
| 1939 | Television Spy [Le Gangster espion] | Edward Dmytryk |
| 1940 | Parole Fixer [Kidnappée] | Robert Florey |
| 1941 | Bullets for O'Hara | William K. Howard |
| 1956 | Van Gogh : Darkness into Light | Anonyme |
Longs métrages| 1957 | Buccaneer (The) Les Boucaniers | Anthony Quinn |
| 1963 | Besuch (Der) La Rancune | Bernhard Wicki |
| 1964 | Zorba the Greek Zorba le Grec | Michael Cacoyannis |
| 1972 | Across 110th Street Meurtre dans la 110ème rue | Barry Shear |
| 1936 | Parole ! | Lew Landers |
| 1936 | Plainsman (The) Une aventure de Buffalo Bill | Cecil B. DeMille |
| 1936 | Sworn Enemy | Edwin L. Marin |
| 1937 | Buccaneer (The) Les Flibustiers | Cecil B. DeMille |
| 1937 | Dangerous to Know Dangereux à connaître | Robert Florey |
| 1937 | Daughter of Shanghai La Fille de Shanghai | Robert Florey |
| 1937 | Last Train from Madrid (The) Le Dernier train de Madrid | James P. Hogan |
| 1937 | Partners in Crime | Ralph Murphy |
| 1937 | Swing High, Swing Low | Mitchell Leisen |
| 1937 | Waikiki Wedding L'Amour à Weikiki | Frank Tuttle |
| 1938 | Bulldog Drummond in Africa Bulldog Drummond en Afrique | Louis King |
| 1938 | Hunted Men L'Homme marqué | Louis King |
| 1938 | King of Alcatraz L'Evadé d'Alcatraz | Robert Florey |
| 1938 | Tip-off Girls La Vénus de la route | Louis King |
| 1938 | Union Pacific Pacific-Express | Cecil B. DeMille |
| 1939 | Island of Lost Men L'Ile des hommes perdus | Kurt Neumann |
| 1939 | King of Chinatown [Le Roi de Chinatown] | Nick Grinde |
| 1940 | City for Conquest Ville conquise | Anatole Litvak |
| 1940 | Ghost Breakers (The) Le Mystère du château maudit | George Marshall |
| 1940 | Road to Singapore En route vers Singapour | Victor Schertzinger |
| 1940 | Texas Rangers Ride Again [La Légion des damnés ressuscite] | James P. Hogan |
| 1941 | Blood and Sand Arènes sanglantes | Rouben Mamoulian |
| 1941 | Knockout | William Clemens |
| 1941 | Perfect Snob (The) | Ray McCarey |
| 1941 | They Died with Their Boots On La Charge fantastique | Raoul Walsh |
| 1941 | Thieves Fall Out | Ray Enright |
| 1942 | Black Swan (The) Le Cygne noir | Henry King |
| 1942 | Larceny, Inc. | Lloyd Bacon |
| 1942 | Ox-bow Incident (The) L'Etrange incident | William A. Wellman |
| 1942 | Road to Morocco En route pour le Maroc | David Butler |
| 1943 | Guadalcanal Diary | Lewis Seiler |
| 1944 | Back to Bataan Retour aux Philippines | Edward Dmytryk |
| 1944 | Buffalo Bill | William A. Wellman |
| 1944 | Irish Eyes Are Smiling | Gregory Ratoff |
| 1944 | Ladies of Washington | Louis King |
| 1944 | Roger Touhy, Gangster | Robert Florey |
| 1944 | Where Do We Go from Here ? | Gregory Ratoff |
| 1945 | California Californie, terre promise | John Farrow |
| 1945 | China Sky | Ray Enright |
| 1946 | Sinbad, the Sailor Sinbad le marin | Richard Wallace |
| 1947 | Black Gold Black Gold = Le Gagnant du Kentucky | Phil Karlson |
| 1947 | Imperfect Lady (The) Suprême aveu | Lewis Allen |
| 1947 | Tycoon Taikoun | Richard Wallace |
| 1950 | Brave Bulls (The) Corrida de la peur | Robert Rossen |
| 1951 | Mask of the Avenger L'Epée de Monte Cristo | Phil Karlson, Irving Pichel |
| 1951 | Viva Zapata ! | Elia Kazan |
| 1952 | Against All Flags A l'abordage | George Sherman |
| 1952 | Brigand (The) Le Proscrit | Phil Karlson |
| 1952 | Ride, Vaquero ! Vaquero | John Farrow |
| 1952 | World in His Arms (The) Le Monde lui appartient | Raoul Walsh |
| 1953 | Blowing Wild Le Souffle sauvage | Hugo Fregonese |
| 1953 | Cavalleria rusticana Duel en Sicile | Carmine Gallone |
| 1953 | City Beneath the Sea La Cité sous la mer | Budd Boetticher |
| 1953 | Donne proibite | Giuseppe Amato |
| 1953 | East of Sumatra A l'est de Sumatra | Budd Boetticher |
| 1953 | Seminole L'Expédition du Fort King | Budd Boetticher |
| 1953 | Ulisse Ulysse | Mario Camerini |
| 1954 | Attila Attila, fléau de Dieu | Pietro Francisci |
| 1954 | Long Wait (The) Nettoyage par le vide | Victor Saville |
| 1954 | Strada (La) | Federico Fellini |
| 1955 | Lust For Life La Vie passionnée de Vincent Van Gogh | Vincente Minnelli |
| 1955 | Magnificent Matador (The) Le Brave et la belle | Budd Boetticher |
| 1955 | Naked Street (The) | Maxwell Shane |
| 1955 | Seven Cities of Gold | Robert D. Webb |
| 1956 | Man from Del Rio | Harry Horner |
| 1956 | Notre-Dame de Paris | Jean Delannoy |
| 1956 | Wild Party (The) La Virée fantastique | Harry Horner |
| 1957 | Hot Spell Vague de chaleur | Daniel Mann |
| 1957 | Ride Back (The) La Chevauchée du retour | Allen H. Miner |
| 1957 | River's Edge (The) Le Bord de la rivière | Allan Dwan |
| 1957 | Wild is the Wind Car sauvage est le vent | George Cukor |
| 1958 | Black Orchid (The) L'Orchidée noire | Martin Ritt |
| 1958 | Last Train from Gun Hill (The) Le Dernier train de Gun Hill | John Sturges |
| 1958 | Warlock L'Homme aux colts d'or | Edward Dmytryk |
| 1959 | Heller in Pink Tights La Diablesse en collant rose | George Cukor |
| 1959 | Ombre bianche Les Dents du diable | Nicholas Ray |
| 1959 | Portrait in Black Meurtre sans faire-part | Michael Gordon |
| 1960 | Guns of Navarone (The) Les Canons de Navarone | J. Lee Thompson |
| 1961 | Barabba Barabbas | Richard Fleischer |
| 1961 | Lawrence of Arabia Lawrence d'Arabie | David Lean |
| 1962 | Requiem for a Heavyweight Requiem pour un champion | Ralph Nelson |
| 1963 | Behold a Pale Horse Et vint le jour de la vengeance | Fred Zinnemann |
| 1963 | Besuch (Der) La Rancune | Bernhard Wicki |
| 1963 | Fabuleuse aventure de Marco Polo (La) | Denys de La Patellière, Noël Howard |
| 1964 | A High Wind in Jamaica Cyclone à la Jamaïque | Alexander Mackendrick |
| 1964 | Zorba the Greek Zorba le Grec | Michael Cacoyannis |
| 1965 | Lost Command Les Centurions | Mark Robson |
| 1966 | Avventuriero (L') Peyrol, le boucanier | Terence Young |
| 1966 | Happening (The) Les Détraqués | Elliot Silverstein |
| 1966 | Vingt-cinquième heure (La) | Henri Verneuil |
| 1967 | Bataille de San Sebastian (La) | Henri Verneuil |
| 1968 | A Dream of Kings | Daniel Mann |
| 1968 | Magus (The) Jeux pervers | Guy Green |
| 1968 | Secret of Santa Vittoria (The) Le Secret de Santa Vittoria | Stanley Kramer |
| 1968 | Shoes of the Fisherman (The) Les Souliers de Saint-Pierre | Michael Anderson |
| 1969 | A Walk in the Spring Rain | Guy Green |
| 1969 | Flap L'Indien | Carol Reed |
| 1969 | King : A Filmed Record... Montgomery to Memphis King : De Montgomery à Memphis | Sidney Lumet, Joseph L. Mankiewicz |
| 1969 | R.P.M. | Stanley Kramer |
| 1971 | City (The) | Daniel Petrie |
| 1972 | Across 110th Street Meurtre dans la 110ème rue | Barry Shear |
| 1973 | Amigos (Los) | Paolo Cavara |
| 1973 | Don Is Dead (The) Don Angelo est mort | Richard Fleischer |
| 1974 | Destructors (The) Marseille contrat | Robert Parrish |
| 1975 | Bluff, storia di truffe e di imbroglioni Bluff | Sergio Corbucci |
| 1975 | Eredità Ferramonti (L') Héritage | Mauro Bolognini |
| 1976 | Jesus of Nazareth Jésus de Nazareth | Franco Zeffirelli |
| 1976 | Tigers Don't Cry Un risque à courir | Peter Collinson |
| 1977 | Children of Sanchez (The) | Hall Bartlett |
| 1977 | Greek Tycoon (The) L'Empire du Grec | J. Lee Thompson |
| 1977 | Mohammad, messenger of God Le Message | Moustapha Akkad |
| 1978 | Caravans | James Fargo |
| 1978 | Lion of the Desert Le Lion du désert | Moustapha Akkad |
| 1978 | Passage (The) Passeur d'hommes | J. Lee Thompson |
| 1981 | High Risk Les Risques de l'aventure | Stewart Raffill |
| 1981 | Salamander (The) | Peter Zinner |
| 1982 | Regina Roma | Jean-Yves Prate |
| 1988 | Pasion de hombre | José Antonio de la Loma |
| 1988 | Revenge | Tony Scott |
| 1989 | Stradivari | Giacomo Battiato |
| 1990 | Ghosts Can't Do It | John Derek |
| 1990 | Jungle Fever | Spike Lee |
| 1990 | Une étoile pour deux | Jim Kaufman |
| 1991 | Mobsters Les Indomptés | Michael Karbelnikoff |
| 1991 | Only the Lonely Ta mère ou moi ! | Chris Columbus |
| 1992 | Last Action Hero | John McTiernan |
| 1994 | A Walk in the Clouds Les Vendanges de feu | Alfonso Arau |
| 1994 | Somebody to Love | Alexandre Rockwell |
| 1995 | Seven servants | Daryush Shokof |
| 2001 | Avenging Angelo Mafia love | Martyn Burke |