Shelley Duval ve Robert Altman ile işbirliği Duvall, 1970'te “Even Birds Kill” için onu seçen Robert Altman ile film çıkışını yaptı. İkili, sonraki yıllarda “McCarthy's”, “Gang” ve “Nashville” için işbirliği yaptı. Büyük ve şişkin gözleriyle alışılmadık bir güzellik olan Duvall, Altman tarafından “3 Women” filminde yardımcı oyuncu olarak seçildi ve bu film ona 1977'de Cannes Film Festivali'nde en iyi kadın oyuncu ödülünü ve BAFTA adaylığını kazandırdı. Ayrıca 1977'de Woody Allen'ın “Annie Hall” filminde Rolling Stone gazetecisi rolünü üstlendi. Sette, iki yıl boyunca çıktığı Paul Simon ile tanıştı.
Shelley Duvall ve “The Shining”in kabus gibi çekimi “3 Women” filminde spa işletmeni olarak sergilediği rahatsız edici performans, onu Jack Nicholson'la birlikte “The Shining” (1980) filminde Wendy Torrance rolüne sokan Kubrick'in dikkatini çekti. Kubrick'in setindeki deneyim aktris için yorucuydu. Çekimler bir yıldan fazla sürdü ve tüm bu süre boyunca yönetmen Duvall'ı sınırlarına kadar zorladı ve sahneleri yüzlerce kez yeniden çekmeye zorladı. Beyzbol sahnesi ayrıca diyaloglu bir sahne için en çok çekim yapılan Guinness Rekorlar Kitabı'na girdi. Bu deneyim ayrıca aktrisin yıllar sonra itiraf ettiği gibi, zihinsel sorunlara da yol açtı. Aynı yıl Duvall, Olivia'yı oynadığı “Popeye” filminde Altman için çalışmaya geri döndü.
Shelley Duvall'ın 2002'deki Emekliliği 1980'lerde Duvall, Tim Burton, Francis Ford Coppola ve Ivan Passer gibi önemli yönetmenlerin iş birliğiyle klasik hikayelere dayanan bir dizi çocuk şovu üretti. 2002 yapımı bağımsız film “Manna from Heaven”da küçük bir rol aldıktan sonra, oyuncu oyunculuktan ve kamusal yaşamdan uzun bir süre uzak kaldı. 2023'te, Scott Goldberg tarafından yazılıp yönetilen bağımsız bir korku-gerilim filmi olan “The Forest Hills”de son kez oyunculuğa geri döndü.
Shelley Duvall ve “The Shining”in kabus gibi çekimi “3 Women” filminde spa işletmeni olarak sergilediği rahatsız edici performans, onu Jack Nicholson'la birlikte “The Shining” (1980) filminde Wendy Torrance rolüne sokan Kubrick'in dikkatini çekti. Kubrick'in setindeki deneyim aktris için yorucuydu. Çekimler bir yıldan fazla sürdü ve tüm bu süre boyunca yönetmen Duvall'ı sınırlarına kadar zorladı ve sahneleri yüzlerce kez yeniden çekmeye zorladı. Beyzbol sahnesi ayrıca diyaloglu bir sahne için en çok çekim yapılan Guinness Rekorlar Kitabı'na girdi. Bu deneyim ayrıca aktrisin yıllar sonra itiraf ettiği gibi, zihinsel sorunlara da yol açtı. Aynı yıl Duvall, Olivia'yı oynadığı “Popeye” filminde Altman için çalışmaya geri döndü.
Shelley Duvall'ın 2002'deki Emekliliği 1980'lerde Duvall, Tim Burton, Francis Ford Coppola ve Ivan Passer gibi önemli yönetmenlerin iş birliğiyle klasik hikayelere dayanan bir dizi çocuk şovu üretti. 2002 yapımı bağımsız film “Manna from Heaven”da küçük bir rol aldıktan sonra, oyuncu oyunculuktan ve kamusal yaşamdan uzun bir süre uzak kaldı. 2023'te, Scott Goldberg tarafından yazılıp yönetilen bağımsız bir korku-gerilim filmi olan “The Forest Hills”de son kez oyunculuğa geri döndü.