Elle devient pour le cinéma Italien une valeur incontournable, qui s'illustre surtout dans des rôles de femmes du peuple. Sophia Loren se taille rapidement une solide réputation internationale. Sophia Loren sera surtout aidée par sa prodigieuse beauté, qui ne vient en rien entacher ses talents d'actrice. Alors que Carlo Ponti envisage pour elle une carrière internationale, Sophia Loren fait en 1955 la une du magazine
Life. De 1957 à 1961, Sophia Loren jouera principalement pour
Hollywood, sous la direction de cinéastes aussi prestigieux que Jean Negulesco, Stanley Kramer, Henry Hathaway, Delbert Mann, Melville Shavelson, Sidney Lumet, ou bien encore Michael Curtiz. Sophia Loren cotoye aussi de très grands acteurs du cinéma d'Hollywood, dont
Frank Sinatra, Cary Grant,
John Wayne, Anthony Quinn, ou bien encore le séduisant Clark Gable. Le film qui aura valu à Sophia Loren le plus de récompenses est le film de Vittorio de Sica,
La Paysanne aux pieds nus, sorti en 1960. On y voit Sophia Loren tourner aux côtés de
Jean-Paul Belmondo.