Normadiah telah memulakan kerjaya seninya ketika berhijrah ke Singapura pada tahun 40-an. Pada awal pembabitannya dalam bidang seni, beliau menjadi guru tari dan penyanyi kumpulan bangsawan.

Kemudian setelah ramai pelakon-pelakon bangsawan beralih ke filem, beliau juga turut mencuba nasib dalam filem menerusi filem Seniwati arahan A.R Tompel pada tahun 1953. Kemudian diikuti dengan filem Roh Membela, Sengsara, Empat Isteri, Salah Siapa, Panggilan Pulau, Semerah Padi, Bujang Lapok, Sumpah Wanita dan Kasih Tanpa Sayang. Sementara itu antara lakonan beliau pada era filem Melayu warna ialah Dia Ibuku, Sumpah Semerah Padi, Gila Gila dan beberapa lagi.

Dalam dunia lakonannya selama lima dekad, beliau dianggap pelakon serba boleh kerana berjaya menjiwai pelbagai watak dengan cukup berkesan. Daripada watak menghayat hati sehinggalah ke watak wanita penggoda, beliau menjadi sebutan biarpun ada yang membenci wataknya.

Selain menjadi pelakon dengan Shaw Brothers, beliau banyak terlibat sebagai pereka tari tarian-tarian tradisional Melayu di dalam filem.

Normadiah juga turut menyanyi bersama-sama dengan P. Ramlee dalam filem Bujang Lapok, Panggilan Pulau, Perjodohan dan Siapa Salah.

Antara lagu-lagu yang dinyanyikan secara berduet bersama P. Ramlee adalah lagu Bulan dan Juga Angin, Mengapa Riang Ria, Kumbang dengan Bunga dan banyak lagi. Beliau juga merupakan ahli asal kumpulan Panca Sitara yang kemudian diganti oleh Saloma sehingga beliau menggantikannya semula selepas Saloma meninggal dunia.