Volvió a realizar el papel de gánster en dos películas dirigidas por Raoul Walsh: Los violentos años veinte (The Roaring Twenties, 1939) y, sobre todo, Al rojo vivo / Alma negra (White Heat, 1949), donde dijo su frase más famosa, «En la cima del mundo, mamá».
Destacan en su filmografía Desfile de candilejas / Las deliciosas (Footlight Parade, 1933), El guapo / El mujeriego (Lady Killer, 1933), Ha entrado un fotógrafo (Picture Snatcher, 1933) y Ángeles con caras sucias (Angels with Dirty Faces, 1938), en los años treinta.
En los cuarenta continuó siendo uno de los actores favoritos del público y siguió participando en grandes películas.
Finalmente, acabó su carrera temporalmente en 1961, cuando protagonizó la comedia Uno, dos, tres (One, Two, Three, 1961), dirigida por Billy Wilder.
Le sobrevivió su esposa la bailarina Frances Vernon (1899-1994), con la que se había casado en 1922.
Cagney ganó el Oscar en 1943 por su interpretación de George M. Cohan en Yankee Doodle Dandy.
[8] Recibió el Kennedy Center Honors en 1980 y el premio a la trayectoria profesional del National Board of Review de EE. UU.