Beliau memulakan karier lakonan pertamanya dalam filem Chinta arahan B. S. Rajhans pada tahun 1948. Filem arahannya yang pertama ialah filem Adam pada tahun 1956.

Sepanjang kerjayanya, beliau mengunakan pendekatan bahawa media dan wartawan Melayulah yang diharap untuk mendekati dan mendaulatkan dunia filem Melayu dan dengan itu, karyawan filem jangan terlalu sensitif dengan kritikan serta menjadikan wartawan Melayu sebagai musuh.

Beliau pernah bekerjasama dengan Ho Ah Loke dalam penubuhan produksi Cathay-Keris. Akibat daripada itu, beliau telah dihalang untuk berlakon selama tiga tahun apabila Shaw Brothers berjaya mendapat perintah mahkamah menghalangnya muncul sebagai seorang pelakon. Perkara ini disebabkan tindakan beliau menubuhkan Cathay-Keris.

Ketika menghadiri Pesta Filem Asia di Taiwan pada tahun 1964, pesawat yang membawa delegasi Malaya telah terlibat dalam nahas udara. Walau bagaimanapun, beliau, M. Amin, Roseyatimah, Umi Kalthum dan Latifah Omar dilaporkan terselamat. Tetapi, nahas tersebut telah mengorbankan Loke Wan Thoo serta 53 penumpang yang lain.

Setelah industri perfileman Melayu di Singapura menampakkan kemerosotan, Jins Shamsuddin telah mempelawa beliau membintangi filem arahan pertamanya di Studio Merdeka iaitu Bukan Salah Ibu Mengandung yang turut menampilkan P. Ramlee, Umi Kalthum, Sarimah, Sharifah Hanim dan Ed Osmera. Sejak itu, beliau dan isterinya Umi Kalthum kerap membintangi filem-filem arahan Jins. Filem terakhir S. Roomai Noor ialah Sumpahan Mahsuri yang ditayangkan pada tahun 1989 dan selepas itu beliau menumpukan perhatian dalam lakonan untuk drama di kaca televisyen.