O primeiro grande sucesso foi Ta-hi!, de Joubert de Carvalho lançada em 1930. Recorde de vendas, ultrapassou a marca de 36 mil cópias e alcançou uma popularidade tão grande que, em menos de seis meses, Carmen Miranda já era a cantora mais famosa do país. Ela eternizou os mais importantes compositores brasileiros de seu tempo, de Lamartine Babo a Ary Barroso, de Dorival Caymmi a Pixinguinha. Investiu na gravação de marchinhas de carnaval e sambas, que cantava à sua maneira, muitas vezes trocando a letra das músicas, acrescentando uma bossa própria, um jeito de sublinhar as palavras com seus muitos erres vibrantes.
Durante temporada no Cassino da Urca, foi contratada pelo magnata do show business Lee Shubert, para ser uma das atrações do seu espetáculo “The Streets of Paris”, que estrearia na Broadway. Este foi o episódio que transformou a vida de quem mais tarde viria a ser conhecida como "The Brazilian Bombshell".
Em 1940, Carmen fez sua estreia no cinema dos Estados Unidos no filme Serenata Tropical. Suas roupas exóticas e sotaque latino tornou-se sua marca registrada. No mesmo ano, ela foi eleita a terceira personalidade mais popular nos Estados Unidos, e foi convidada para se apresentar junto com seu grupo, o "Bando da Lua", para o presidente Franklin Roosevelt na Casa Branca. Carmen Miranda ficou famosa pelos penduricalhos ao pescoço e às frutas tropicais que lhe ornamentavam a cabeça.
Por todos os estereótipos que enfrentou ao longo de sua carreira, suas performances fizeram grandes avanços na popularização da música brasileira, ao mesmo tempo, abrindo o caminho para o aumento da consciência de toda a cultura Latina. Carmen Miranda foi a primeira "estrela" latino-americana a ser convidada a imprimir suas mãos e pés no pátio do Grauman's Chinese Theatre, em 1941. A mais bem paga da América, ela também se tornou a primeira sul-americana a ser homenageada com uma estrela na Calçada da Fama. Carmen é considerada a precursora do Tropicalismo no Brasil, movimento cultural da década de 1960. Em 20 anos de carreira deixou sua voz registrada em 279 gravações no Brasil e mais 34 nos EUA. Mais tarde um museu foi construído em sua homenagem no Rio de Janeiro.
Aos 46 anos um colapso cardíaco fulminante a derrubou morta sobre o chão dos Estados Unidos. Era dia 5 de agosto de 1955 e somente no dia 12 seu corpo chegaria ao Brasil para ser velado na Câmara Municipal do Rio de Janeiro, então Capital Federal. O cortejo fúnebre até o Cemitério São João Batista foi acompanhado por cerca de meio milhão de pessoas que cantavam "Taí, eu fiz tudo pra você gostar de mim", um de seus maiores sucessos. Foi a maior manifestação popular feita no Rio de Janeiro.
