Začátek filmové kariéry
V roce 1935 Fonda debutoval ve filmu Farmář si bere ženu po boku Janet Gaynor. Ačkoli Fonda tuto roli vytvořil na jevišti, nebyl první volbou pro její filmovou verzi. Jeho práce si získala širokou pozornost kritiky. Andre Sennwald z deníku The New York Times v recenzi na film náhodně napsal: „Pan Fonda je ve svém filmovém debutu jasnou hvězdou této příležitosti. V roli ctnostného farmářského chlapce hraje s nesmírně vítěznou prostotou, která z něj rychle udělá jednoho z našich nejpřitažlivějších filmových herců.“ Fonda okamžitě začal natáčet filmy typu amerického eposu včetně Stezky osamělých borovic (1936) a stal se uznávanou filmovou hvězdou. Navzdory hollywoodskému úspěchu se Fonda nadále objevoval jak ve filmech, tak v divadle v New Yorku. V roce 1936 se oženil se svou druhou ženou Frances Seymour Brokawovou. Měli spolu dvě děti, Jane a Petera, z nichž oba se později stali herci.
V roce 1939 získal Fondův první film s režisérem Johnem Fordem Mladý pan Lincoln velký ohlas. To znamenalo začátek plodné tvůrčí spolupráce. Fonda se objevil v mnoha Fordových filmech, stejně jako další legenda filmového plátna, John Wayne. Poté, co spolu natočili film Bubny podél Mohawku (1939), chtěl ho Ford obsadit do role Toma Joada ve filmové verzi románu Johna Steinbecka Hrozny hněvu z roku 1940. Aby však Fonda roli získal, musel podepsat sedmiletou smlouvu se společností 20th Century-Fox. Výsledkem byl jeden z nejlepších Fondových výkonů, který upevnil jeho pověst emocionálně upřímného a silného herce. Smlouva bohužel také znamenala, že Fonda byl nucen brát role, na které by jinak pravděpodobně nepřistoupil. Objevil se například v komedii Lady Eve z roku 1941. Za tuto práci se mu sice dostalo pochvaly, ale žánr jako celek nebyl jeho silnou stránkou.
Na počátku 40. let, v době začátku americké účasti ve druhé světové válce, chtěl Fonda sloužit v armádě. Šéf společnosti 20th-Centur Fox, Darryl Zanuck,pracoval v zákulisí na tom, aby se tak nestalo. Poté, co Fonda v roce 1942 dokončil filmy Nesmrtelný seržant a The Ox-Bow Incident, přihlásil se jako dobrovolník k námořnictvu Spojených států, ačkoli byl od služby osvobozen. Fonda pracoval v operačním a leteckém bojovém zpravodajství. Za své hrdinství si vysloužil Bronzovou hvězdu a prezidentské vyznamenání. Před svým propuštěním v roce 1945 Fonda dosáhl hodnosti poručíka.
Po skončení služby se Fonda krátce vrátil k filmu a poté se soustředil na divadlo. Po klidně statečné roli Wyatta Earpa ve filmu Johna Forda Můj miláček Clementine (1946) se Fonda objevil ve Fordově snímku Fort Apache (1948). Role ve filmu Fort Apache ukázala jinou stránku Fondových hereckých schopností: jeho postava byla temnější, zlejší a trochu dusná. Na sedm let to byla jeho poslední hlavní filmová role.
V roce 1948 se Fonda vrátil na Broadway a zahrál si ve hře Mister Roberts. Nevynechal žádné z 1077 představení této dlouhohrající show a později prohlásil, že to byla jedna z jeho nejoblíbenějších rolí. Fonda byl za své výkony chválen a dostalo se mu uznání kritiky za jeho opravdové výkony. Později si roli zopakoval na celostátním turné. Během uvádění hry Mister Roberts skončilo Fondovo bouřlivé manželství s Frances Seymour Brokawovou. Ta byla po většinu jejich manželství psychicky labilní a 14. října 1950 spáchala sebevraždu, když Fonda požadoval rozvod. Potřetí se Fonda oženil 28. prosince 1950 se Susan Blanchardovou. Adoptoval její dceru Amy z předchozího vztahu. Manželé se rozvedli v roce 1956.
Přestože se Fonda v 50. letech nadále objevoval na Broadwayi, například ve hrách Point of No Return (1951) a The Caine Mutiny Court Martial (1953), vrátil se také k filmu. Jeho prvním projektem byla filmová verze hry Mister Roberts (1955). Jednalo se o poslední spolupráci Fondy a Johna Forda, který se na Fondovu žádost ujal režie. Měli však zcela opačné názory na interpretaci, což vyústilo ve fyzické střety. Ford onemocněl a nemohl dílo dokončit, a tak se režie ujal Mervyn Le Roy. Přesto Fonda nikdy nebyl spokojen s tím, jak film dopadl.
Fonda měl v průběhu 50., 60. a 70. let s filmy smíšený úspěch. Ačkoli se mnozí kritici domnívali, že byl do role Pierra obsazen špatně, jiní chválili jeho práci ve filmu Vojna a mír (1956). Jediný případ, kdy Fonda působil jako filmový producent, byl film Dvanáct rozhněvaných mužů z roku 1957, v němž měl také hlavní roli porotce, který zachrání život obviněnému muži. Na počátku šedesátých let si zahrál politické role v několika filmech, včetně role prezidenta Spojených států ve filmu Fail-Safe (1963). Fonda pokračoval v objevování své temné stránky tím, že několikrát hrál padouchy, především ve westernech, jako je Firecreek (1968) a Tenkrát na Západě (1969) Sergia Leoneho. Fonda se 10. března 1957 oženil se svou čtvrtou manželkou, hraběnkou Adferou Franchettiovou. Rozvedli se v roce 1962. V roce 1965 se Fonda popáté a naposledy oženil s modelkou a letuškou Shirlee Adamsovou.
Profesionálně se Fonda soustředil na divadlo a televizi. V roce 1959 byl spoluproducentem a hlavní hvězdou krátkého seriálu The Deputy. V roce 1962 se vrátil na Broadway, aby se objevil ve filmu Dar času s Olivií De Havillandovou. V letech 1971-72 se Fonda podruhé pokusil o televizní seriál jako patriarcha rodiny Smithových. Jednou z posledních Fondových velkých divadelních rolí byla postava Clarence Darrowa v one-man show. V letech 1974-1975 se Fonda v této roli objevoval na Broadwayi a na celostátním turné. Před jedním představením zkolaboval v zákulisí a musel si nechat voperovat kardiostimulátor do srdce. To znamenalo začátek častých zdravotních problémů. I přes častou hospitalizaci Fonda pokračoval v práci.
Fondova poslední filmová role byla jednou z jeho nejpamátnějších a nejuznávanějších. V roce 1981 se objevil ve filmu On Golden Pond (Na zlatém rybníce) jako nerudný starý profesor, který přemýšlí o svém životě, snaží se usmířit se svou dcerou (hrála ji Fondova dcera Jane) a čelit vlastním obavám ze smrti. Vincent Canby z The New York Times napsal: „Pan Fonda předvádí jeden z nejlepších výkonů své dlouhé, skutečně vynikající kariéry. Zde je filmové herectví nejvyššího řádu – když ho sledujete ve filmu Na zlatém rybníce, vidíte inteligenci, sílu a půvab talentu, který na plátně zraje už téměř padesát let.“ Fonda za tuto roli získal svého jediného Oscara, a to krátce před svou smrtí. Zemřel na selhání srdce 12. srpna 1982 v Los Angeles v Kalifornii. Bylo mu 77 let.