抗战爆发后，赵丹参加了话剧《保卫卢沟桥》的演出，随后加入上海救亡演剧三队，辗转各地，宣传抗日，演出了《民族万岁》《故乡》等剧。1939年，他参加影片《中华儿女》的拍摄。
抗战胜利后，他回到上海。1947年编写了揭露国民党接收大员豪取巧夺行经的《衣锦荣归》，随后又参加了《幸福狂想曲》的拍摄。
1948年后，赵丹在昆仑影业公司拍摄了《关不住的春光》《丽人行》《乌鸦与麻雀》等影片。
1957年，他加入中国共产党，同年获文化部1949至1955年优秀影片个人一等奖。
上世纪五六十年代，赵丹主演了《为了和平》《李时珍》《海魂》《林则徐》《聂耳》《烈火中永生》等影片，创造了一个个熠熠生辉的银幕形象。
“文革”期间，赵丹受“林彪、江青反革命集团”的残酷迫害，被囚禁达5年之久。十一届三中全会以后，他于1979年完成了《银幕形象创造》和《地狱之门》等着作。
1930年，赵丹曾就读于上海美专，从师黄宾虹、潘天寿等中国画大师专中国画，创作了大量的山水花鸟画和书法作品。用他自己的话说：“搞电影，我本来是业余的，画中国画，才是我学的专业。”
1949年后，赵丹成为中国美术家协会会员，代表作品有《白芍图》《赤壁》等。1980年11月在中国美术馆举办了赵丹书画遗作展览。
