Kino L. Minelli pirmā kino loma bija britu filmā “Čārlijs Bablzs” (Charlie Bubbles, 1967, rež. Alberts Finnijs, Albert Finney), kurā viņa tēlo pusmūža rakstnieka un šķirteņa Čārlija Bablza (lomā – A. Finnijs) jauniņo, pievilcīgo sekretāri Elaizu. Lielāku dramatisko ieguldījumu prasīja nākamā loma filmā “Sterilā dzeguze” (Thee Sterile Cuckoo, 1967) – par darbu šajā filmā viņa tika nominēta Amerikas Kinoakadēmijas (Academy Awards) Oskara balvai (Oscar) kategorijā “Labākā aktrise”. L. Minelli varone ir ekscentriska studente Mērija Anna, kura veido attiecības ar atšķirīga temperamenta puisi no citas koledžas. Filma ir psiholoģiski precīzs jaunatnes dzīves attēlojums, ko veidojis tolaik debitants, vēlāk – nozīmīgs ASV režisors Alans Dž. Pakula (Alan J. Pakula). Vienu no ievērojamākajām dramatiskajām lomām L. Minelli nospēlēja nākamajā filmā “Saki, ka mīli mani, Džūnija Mūna” (Tell Me That You Love Me, Junie Moon, 1970), ko uzņēmis pazīstamais režisors Oto Premingers (Otto Preminger). Tajā viņa atveido drauga sakropļotu jaunu sievieti, kurai nokļūšana slimnīcā aizsāk jaunu dzīves posmu.
1972. gadā klajā nāca filma “Kabarē” (Cabaret, 1972, rež. Bobs Fose, Robert Louis Fosse), kas uzskatāma par nozīmīgāko L. Minelli darbu kino. Filmas pamatā ir 1966. gadā Brodvejā pirmizrādīts Dž. Kendera un F. Eba autordueta mūzikls “Kabarē” (Cabaret), un tajā pārliecinoši izmantoti melodrāmas un politiskās satīras elementi. Filmas darbība risinās 20. gs. 20. gadu izskaņā Vācijā, kur strauji pieaug antisemītisks noskaņojums, bet L. Minelli atveidotā dekadentiski ekstravagantā kabarē dziedātāja Sallija Boulza uzstājas naktslokālā Kit Kat Klub un uzsāk kopdzīvi ar amerikāņu rakstnieku. Klubs un tā vide kļūst par vācu sabiedrībā joprojām izplatītās dekadences un drīzā politiskā autoritārisma priekšnojautu metaforu. Par atraktīvās Sallijas Boulzas atveidojumu 1973. gadā L. Minelli tika piešķirta Amerikas Kinoakadēmijas balva “Oskars” kategorijā “Labākā aktrise”.
1973. gads L. Minelli karjerā bija īpaši nozīmīgs, jo viņa saņēma gan nozīmīgāko kino apbalvojumu “Oskars”, gan ASV TV industrijas Emmy balvu (Emmy Awards) par koncertprogrammu “Laiza ar Z” (Liza with a Z, 1972), ko iestudēja izcilais mūziklu režisors un horeogrāfs B. Fose.
Pēc “Kabarē” panākumiem L. Minelli vairāk koncentrējās uz koncertdarbību, nevis kino, turklāt dažas nākamās filmas bija mazāk sekmīgas. Lielbudžeta filmas “Veiksmīgā lēdija” (Lucky Lady, 1975, rež. Stenlijs Donens, Stanley Donen) darbība risinās ASV “sausā likuma” laikā 20. gs. 20. un 30. gados. L. Minelli tajā tēloja vitālu atraitni, kura iesaistās alkohola kontrabandā ar partneriem, kurus atveidoja populārie aktieri Džīns Hekmens (Gene Hackman) un Bērts Reinoldss (Burt Reynolds).
Filma “Laika jautājums” (A Matter of Time, 1976) bija būtiska kā sadarbība ar aktrises tēvu – režisoru V. Minelli, kuram tā izrādījās mūža pēdējā filma. L. Minelli tajā spēlēja Romas viesnīcas istabeni, kuru kāda kaprīza grāfiene nolemj padarīt par zvaigzni. “Laika jautājums” piedāvā negaidītu aktrišu duetu – L. Minelli un zviedru izcelsmes Holivudas zvaigznes Ingrīdas Bergmanes (Ingrid Bergman) partnerību.
Par nozīmīgu uzskatāms L. Minelli darbs izcilā amerikāņu režisora Mārtina Skorsēzes (Martin Scorsese) filmā “Ņujorka, Ņujorka” (New York, New York, 1977), kurā viņas partneris bija aktieris Roberts de Niro (Robert de Niro). Filmas darbība risinās ASV pēc Otrā pasaules kara, un tās centrā ir divu jaunu mūziķu vētrainās attiecības. L. Minelli atveido dziedātāju Fransīnu, kura sastop pašpārliecinātu saksofonistu. Talantīgo mākslinieku ģimeni iznīcina karjeras ambīcijas un raksturu nesaderība.
L. Minelli piemīt spilgts un ekscentrisks raksturlomu tēlotājas talants un atveidoto tēlu dziļš psiholoģiskais pamatojums. Šādi var raksturot arī L. Minelli darbu komēdijā “Artūrs” (Arthur, 1981, rež. Stīvs Gordons, Steve Gordon). Tajā viņa tēloja vienkāršas izcelsmes sievieti, kura veic sīkas zādzības dārgos veikalos un nejauši kļūst par ekscentriska miljonāra romantiskas intereses objektu. Šo varoni L. Minelli spēlēja arī populārās filmas turpinājumā “Artūrs 2: ar ledu” (Arthur 2: On the Rocks, 1988, rež. Bads Jorkins, Bud Yorkin); viņas partneris abās filmās ir britu komiķis Dadlijs Mūrs (Dudley Stuart John Moore).
1987. gadā komēdijā “Īres policists” (Rent-a-Cop, rež. Džerijs Londons, Jerry London) L. Minelli vēlreiz spēlēja kopā ar aktieri B. Reinoldsu un atveidoja prostitūtu, kura, kļūstot par nozieguma liecinieci, aizstāvībai ir spiesta nolīgt apsargu – izbijušu policistu.
90. gadu sākumā filmā “Dejojot stepu” (Stepping out, 1991, rež. Lūiss Gilberts, Lewis Gilbert) viņa atveidoja kādreizējo Brodvejas mākslinieci, kura vada deju nodarbības pieaugušajiem.
Kaut arī kinokarjeru ietekmēja veselības problēmas, aktrise ir turpinājusi filmēties arī 21. gs. – pamatā TV seriālos, biežāk – atsevišķās to epizodēs. Piemēram, seriāla “Likums un kārtība” (Law & Order: Criminal Intent, 2001–2011) 2006. gada epizodē. Apjomīgāka loma bija seriālā “Kavētā attīstība” (Arrested Developement, 2003–2019), kur L. Minelli tēloja temperamentīgo Lusillu pirmajā, otrajā un ceturtajā sezonā, kopumā 21 sērijā. Pretrunīgi vērtētajā mazbudžeta komēdijā “Oh Ohaio” (The Oh in Ohio, 2006, rež. Billijs Kents, Billy Kent) L. Minelli, atkal apliecinot komiķes talantu, notēloja seksa terapijas speciālisti.
L. Minelli ir filmējusies arī pēc populāra TV seriāla motīviem veidotā filmā “Sekss un lielpilsēta 2” (Sex and the City 2; 2010, rež. Maikls Patriks Kings, Michael Patrick King).
Paralēli darbībai kino L. Minelli attīstīja arī skatuves karjeru – viņa ir saņēmusi trīs ASV augstākos teātra mākslas apbalvojumus – Tonija balvas. Otro Tonija balvu viņa saņēma par darbu Dž. Kendera un F. Eba mūziklā “Cēliens” (The Act, 1977.–1978. gada sezona), ko režisēja M. Skorsēze, trešo – par koncertiestudējumu “Laiza ir pilī” (Liza’s at the Palace, 2008–2009, rež. Rons Lūiss, Ron Lewis).