Поначалу снималась в рекламе и эпизодах сериалов, затем, в 1934 году, снялась в полнометражном фильме «Вставай и пой!», который стал хитом, как и последующие картины с ее участием (например, «Сияющие глазки» или «Маленькая принцесса»).

Очень скоро Ширли Темпл стала одной из самых высокооплачиваемых актрис США. Во время Великой депрессии, воодушевляющие фильмы с ней рекомендовал к просмотру лично Франклин Рузвельт.

Каждый новый фильм с участием Ширли оказывался популярнее предыдущего. Когда ей исполнилось 6 лет, она стала самой юной в мире актрисой — обладательницей премии «Оскар». Ей дали награду за то, что, по мнению американской Киноакадемии, она «принесла больше счастья миллионам детей и взрослым, чем любой другой ребенок в мире».

Уже в 8 лет Ширли Темпл находилась в первой десятке самых кассовых звезд Голливуда, заработав свыше 3 миллионов долларов.

В конце 1940-х Темпл снялась в своем последнем сериале и вскоре закончила с карьерой актрисы. Спустя ещё несколько лет актриса попробовала себя в качестве ведущей на телевидении, после чего ушла в политику, став активисткой Республиканской партии Калифорнии.

Актрисы не стало 10 февраля 2014 года.