Après quatre années passées au Cours Simon, Julien Duvivier la remarqua et lui proposa un rôle dans Au royaume des cieux aux côtés de Serge Reggiani. Ce fut le début d’une carrière cinématographique de 24 films qui conduisit Colette Deréal à Hollywood où elle tourna quelques films. Trop attachée à ses racines, elle revint en France. Elle mena ensuite une carrière de meneuse de revues, où elle eut pour partenaires Roger Pierre et Jean-Marc Thibault, puis Jean Poiret et Michel Serrault, et qui fut un triomphe.

Parallèlement, elle tourna pour la télévision plusieurs épisodes des Cinq dernières minutes. Le dernier, intitulé Sans en avoir l’air, où elle interprètait la chanson Ne joue pas de Jean Constantin, fit découvrir à la France Colette Deréal chanteuse. Au début des années 1960, elle fut à Bobino la vedette américaine de Jacques Brel, puis fit une tournée aux côtés de Gilbert Bécaud, avant de revenir en vedette à Bobino, puis à l’Olympia. Elle représenta en 1961 la Principauté de Monaco au Concours Eurovision. Elle interpréta pas moins de 260 chansons. Parmi ses grands succès figurent À la Gare Saint-Lazare, ou encore Y a plus d’enfants.