1928年,金焰加入由田汉主办的南国艺术剧社担任舞台演员,一次话剧《莎乐美》即将开演时,男主角却迟迟不到场,金焰“替补”上场,由此而成为主演,此后又陆续在《卡门》《回春之曲》等话剧中出演重要角色。
1929年,金焰在上海明星影片公司任记录员时,被导演孙瑜看中,在电影《热血男儿》中担任配角;同年,孙瑜又让金焰在他拍摄的电影《风流剑客》中出演男主角。1930年,金焰加入上海联华影业公司,随后与阮玲玉领衔主演了爱情电影《野草闲花》。
1931年4月5日,与阮玲玉联袂主演的爱情电影《恋爱与义务》上映,金焰在片中饰演一文不名的普通大学生“李祖义”;同年,金焰和阮玲玉还合作主演了爱情电影《桃花泣血记》。
1932年,与王人美领衔主演了爱情电影《野玫瑰》;同年,上海刚创刊的《电声日报》推出“中国十大电影明星”票选活动,金焰在男影星中票数最高,由此获得了“电影皇帝”的美誉;同年,金焰加入左翼戏剧家联盟。
1933年,与阮玲玉、陈燕燕、黎灼灼等共同主演由卜万苍执导的电影《三个摩登女性》;此外,金焰还与黎灼灼、陈燕燕联袂主演了由卜万苍执导的剧情片《母性之光》;同年,金焰再次在《电声日报》推出的“中国十大电影明星”票选活动中,获得男影星最高票数。
1934年,与殷明珠、胡萍等共同主演了由卜万苍执导的爱情电影《黄金时代》;此后,又与张翼、郑君里等联合主演了由孙瑜拍摄的电影《大路》,金焰在片中扮演唱着劳工号子的筑路工人;同年,《电声日报》改名为《电声周刊》,并在此发起明星票选活动,金焰获得了“观众最喜爱的男明星”、“最漂亮的男明星”、“观众最愿和他做朋友的男明星”全部十项中的三个奖项。
1935年,与胡萍领衔主演了由欧阳予倩执导的爱情电影《新桃花扇》。1936年,与章志直领衔主演了由吴永刚编导的犯罪电影《浪淘沙》,金焰在片中饰演失手杀死老婆奸夫后四海流浪的水手“阿龙”;同年,与王人美联合主演的国防电影《壮志凌云》上映。
1938年,与刘琼、顾兰君联袂主演的古装电影《武松与潘金莲》上映;同年,日本人找到金焰,对他威逼利诱希望他答应为日方拍片,金焰不愿为日方拍片,最终在朋友的帮助逃出了上海,暂时住在香港。
1939年,与李红、章志直、洪警铃等共同主演的古装电影《林冲雪夜歼仇记》上映。1940年,与魏鹤龄、白杨、王人美等联合出演了由孙瑜编导的抗战电影《长空万里》。拍完该片后,金焰返回香港在九龙安家。
1941年12月25日,日军进犯香港,金焰被日本兵抓住后逼令劳动,不久逃出日本兵营,随后离开香港,经玉林、柳州、桂林,于1942年到达重庆。此后,金焰曾尝试在重庆和昆明做建筑生意,但都没有成功。
1947年,与裴冲、章志直、范莱等联袂出演的剧情片《迎春曲》上映;同年,与白杨、耿震、路珊等合作出演了爱情喜剧片《乘龙快婿》。
1949年,与秦怡、周伯勋联合主演了由汤晓丹执导的爱情电影《失去的爱情》;同年5月,上海解放后,金焰任上海电影演员剧团团长。中华人民共和国成立后,他被毛泽东主席任命为国家一级演员。
1950年,与潘文展、张铮、项坌等共同主演了战争电影《大地重光》。1954年,与张伐、汤化达、陈天国等一同出演了由张客执导的剧情片《伟大的起点》。1956年,与张瑞芳、秦文联袂主演了由凌子风执导的剧情片《母亲》。
1957年,与白德彰、孙羽、郭振清等联合主演了剧情片《暴风中的雄鹰》,他在片中饰演藏族猎人“老巴尔”。1958年,与白穆、铁牛、董霖等合作出演了剧情片《海上红旗》。