Szczyt jej popularności przypadł na rok 1981, kiedy to ukazał się singel „Bette Davis Eyes”. Był on międzynarodowym przebojem, docierając do miejsca 1. m.in. w Stanach Zjednoczonych, Australii, Niemczech i Norwegii. Był to najlepiej sprzedający się singel na amerykańskim rynku według magazynu „Billboard”. Piosenka zdobyła nagrodę Grammy w kategorii „Nagranie roku”. Album Mistaken Identity dotarł na szczyt list sprzedaży w USA, a następny singel „Draw of the Cards” osiągnął umiarkowany sukces na międzynarodowych notowaniach.
W 1982 piosenkarka wydała płytę Voyeur, która cieszyła się względnym powodzeniem, podobnie jak singel o tym samym tytule. W 1984 nagrała drugi przebojowy duet z Kennym Rogersem, „What About Me?”, oraz piosenkę „Make No Mistake, He’s Mine” z Barbrą Streisand. Jej kolejny album, Barking at Airplanes (1985), osiągnął średnią popularność i zawierał popularny singel „Crazy in the Night”. W tym samym roku Carnes wzięła udział w nagraniu charytatywnej piosenki „We Are the World” projektu USA for Africa.