Avalon se poprvé objevil v krátkém filmu Jamboree (1957), kde hrál na trubku a zpíval „Teacher’s Pet“.
Na konci padesátých let dostávaly idoly teenagerů často role ve filmech, kde sekundovaly starším mužským hvězdám, aby přilákaly mladší publikum, jako například Ricky Nelson ve filmu Rio Bravo (1959). Dcera Alana Ladda byla fanynkou Frankieho Avalona, který jí doporučil, aby si s jejím otcem zahrál ve westernu Zbraně z Timberlandu (1960). Avalon nazpíval dvě písně, „The Faithful Kind“ a „Gee Whiz Whillikins Golly Gee“; obě byly vydány jako singly.
Ladd oznámil, že se znovu spojí s Avalonem a jeho dcerou ve filmu Šest kroků ke svobodě, ale film nebyl nikdy natočen.
Rozhodnutí pro Timberland si všiml John Wayne, který hledal mladého herce do (fiktivní role „Smittyho“ ve svém vášnivém projektu The Alamo (1960). Avalon byl obsazen do jeho druhé dramatické role. Po natočení filmu Wayne novinářům řekl: „Z žádné scény, v níž se Frankie objeví, nevystřihneme ani kousek. Myslím, že je to nejlepší mladý talent, jaký jsem za poslední dobu viděl.“ „Pan Wayne říkal, že jsem přirozený, co se týče herectví,“ řekl Avalon. A dodal: „Když mi bylo deset let, měl jsem ambice mít vlastní kapelu jako Harry James. Něco takového jsem ale nikdy nečekal… Rád bych byl identifikován jako zpěvák, tanečník a herec. Nechci být jen jednou věcí.“
„Rád bych oslovil teenagery i dospělé,“ řekl v roce 1960. „Všichni.“
Avalon byl nyní žádaným hercem. Poskytl hlas hlavní postavě v anglicky mluvené verzi japonského hudebního anime Alakazam the Great (1960), která vznikla na objednávku amerického distributora, společnosti American International Pictures, což byl první z jeho dlouholeté spolupráce s touto společností.
Pro Irwina Allena měl Avalon malou roli a nazpíval titulní píseň v dobrodružném sci-fi filmu Cesta na dno moře (1961), který byl solidním hitem. Vedlejší roli měl v komedii Plavba křivolaké lodi (1961).
Sdružení AIPEdit
Avalon si zahrál s Rayem Millandem ve sci-fi filmu Panika v roce nula! (1962), jehož scénář napsal Lou Rusoff. Samuel Z. Arkoff ze společnosti American International Pictures (AIP) uvedl, že Avalon a Milland byli spojeni dohromady, protože „oba mají zvláštní typy přívrženců a tato kombinace dává dohromady atrakci.“
Pro AIP natočil Avalon válečný film s Tabem Hunterem Operace Bikini (1963), kde nazpíval několik písní ve flashbacku. U MGM si zahrál hlavní roli v dobrodružném filmu odehrávajícím se v Africe, Drums of Africa (1963).
Daleko větší význam pro Avalonovu kariéru měl projekt původně napsaný Rusoffem, Beach Party (1963). V této veselé hudební komedii hrála Annette Funicello a režíroval ji William Asher; Arkoff uvedl, že AIP původně chtěla do hlavní role s Funicello Fabiana Forteho, ale když se ukázalo, že není k dispozici, rozhodli se pro Avalona. Film se stal velkým hitem a vedl k několika pokračováním.
Avalon dostal nabídku objevit se ve šviháckém filmu odehrávajícím se v 10. století ve Španělsku o Fernánu Gonzálesovi Kastilském Kastilském (1963), poté hrál v prvním pokračování Beach Party, Muscle Beach Party (1963). Ten byl populární; ještě větší úspěch zaznamenal film Pláž v bikinách (1964), kde měl Avalon dvojroli. V srpnu 1964 Avalon oznámil, že podepsal smlouvu na natočení deseti filmů během pěti let pro společnost AIP.
Pajama Party (1964) byla neoficiálně čtvrtým filmem z této série; jednalo se o sci-fi parodii, v níž Avalon přenechal hlavní roli Tommy Kirkovi, ale měl v ní cameo. Do hlavní role se vrátil ve filmu Beach Blanket Bingo (1965). Avalon později vzpomínal: „‚To je můj film, který si myslím, že si lidé pamatují nejlépe, a byla to prostě spousta dětí, které se dobře bavily – film o mladé romantice a o opozici dospělých a starých lidí…‘ Zábava to byla i proto, že jsme se naučili předstírat seskok padákem z letadla.“
Avalon se objevil v téměř dvou desítkách televizních epizod, včetně pořadů ABC The Bing Crosby Show a The Patty Duke Show, přičemž často vystupoval sám za sebe. Později se stal celostátním televizním mluvčím společnosti Sonic Drive-In. V roce 1965 se objevil v epizodě Combat! „Brother, Brother“ jako přítel z dětství vojína Kirbyho, kterého hrál Jack Hogan.
Avalon a Tuesday Weld podporovali Boba Hopea v komedii I’ll Take Sweden (1965) pro Edwarda Smalla. Pro společnost AIP se spojil s Dwaynem Hickmanem ve vykrádačce filmu Někdo to rád horké (1959), Ski Party (1965). Toto studio mu svěřilo hlavní roli ve služební komedii Seržant Deadhead (1965), kde hrál další dvojroli. Kvůli všem těmto aktivitám se mu nechtělo hrát v dalším filmu o „plážovém večírku“, a tak nechal Hickmana hrát hlavní roli ve filmu Jak vycpat divoké bikiny (1965), i když Avalon měl epizodní roli.
Kasovní výsledky těchto několika posledních filmů byly zklamáním – zejména Seržant Deadhead, pro který byla plánována pokračování. Větší úspěch zaznamenala komedie Dr. Goldfoot a stroj na bikiny (1965) s Vincentem Pricem a Hickmanem pro společnost AIP. Ta se líbila natolik, že ospravedlnila vznik pokračování, i když se v něm Avalon neobjevil, převzal ho Fabian Forte.
V lednu 1966 Avalon prohlásil, že už nechce točit plážové filmy. „I racek čas od času opustí pláž a já už mám písku trochu dost,“ řekl.
AIP se pokusila najít pro Avalona nový vzorec a obsadila ho do role automobilového závodníka ve filmu Fireball 500 (1966) po boku Fabiana a Funicella pro režiséra Williama Ashera. Film byl středně úspěšný a vedl k dalším filmům AIP o závodních autech, i když v žádném z nich Avalon nehrál.
Pro Harryho Alana Towerse hrál hlavní roli ve filmu Milion očí Sumuru (1967) a měl dobrou roli v komedii Skidoo (1968) od Otto Premingera. V Anglii hrál ve filmu Strašidelný dům hrůzy (1968) pro AIP.