W 1974 powróciła do Anglii i, reprezentując Wielką Brytanię z utworem „Long Live Love”, zajęła czwarte miejsce w finale 19. Konkursu Piosenki Eurowizji. Następnie wyjechała do Stanów Zjednoczonych, gdzie prowadziła własny program w telewizji ABC. Największą popularność zdobyła dzięki zagraniu głównej roli żeńskiej, skromnej, dobrze wychowanej i nieco naiwnej nastolatki Sandy Olsson w musicalu filmowym Grease (1978) z Johnem Travoltą. Na potrzeby ścieżki dźwiękowej do filmu nagrała m.in. przebojowe piosenki „” i „You’re the One That I Want” oraz balladę „Hopelessly Devoted to You”, za którą była nominowana do Nagrody Grammy za najlepszy wokalny występ kobiecy pop.
W 1979 została Oficerem Orderu Imperium Brytyjskiego za zasługi w muzyce i filmie. Kolejnym ważnym filmem muzycznym w jej karierze było Xanadu (1980).
Choroba i śmierć W 1992 przeszła operację raka piersi, po której propagowała profilaktykę i leczenie tej choroby. W 2017 zachorowała na raka po raz trzeci.
Zmarła 8 sierpnia 2022 na swoim ranczu w Południowej Kalifornii w otoczeniu rodziny i przyjaciół. Państwowa uroczystość ku jej czci odbyła się pół roku później, 26 lutego 2023 w Melbourne.