V 70. letech se objevil v několika proslulých filmech, jako jsou například western Pat Garrett a Billy Kid, mafiánský epos Kmotr II nebo legendární sci-fi horor Vetřelec. Klíčovým filmem se ale v jeho kariéře stala až (první!) hlavní role v road movie Paříž, Texas. Snímek získal Zlatou palmu v Cannes v roce 1984.
Stantona také rád obsazoval do svých filmů David Lynch, který ho poprvé obsadil do středometrážního filmu The Cowboy and the Frenchman, aby ho poté obsadil ještě do filmů Zběsilost v srdci, Twin Peaks, Příběh Alvina Straighta a do epizody Tricks z povídkového filmu Hotel Room. Stanton se také objevil v obnoveném revivalu kultovního seriálu Městečko Twin Peaks - The Return. Už posmrtně se dočká uvedení Stantonův poslední film Lucky.