[1]​ Su filmografía incluye la película biográfica Is Everybody Happy?

(1931) con Constance Bennett; Noche tras noche (Night After Night, 1932) con George Raft fue la presentación de Mae West; la película de gánsteres La senda del crimen (The Doorway to Hell, 1930) con Lew Ayres y James Cagney, donde permitió que el principiante Cagney destacara por encima del actor principal;[2]​ ¡Qué semana!

(Convention City, 1933)[c]​ con Joan Blondell; Por el mal camino (The Mayor of Hell, 1933) con James Cagney; El bosque petrificado (The Petrified Forest, 1936) con Bette Davis y Humphrey Bogart;[d]​ y Las aventuras de Marco Polo (The Adventures of Marco Polo, 1938) con Gary Cooper.

[cita requerida] Rodó con una jovencísima Barbara Stanwyck[e]​ Ilícito (Illicit, 1931) y volvió a filmar, con ella como protagonista, Siempre en mi corazón (Ever in My Heart, 1933) y La novia de la suerte (Gambling Lady, 1934).

[cita requerida] Mayo se retiró en 1946, justo después de completar el rodaje de la hilarante comedia Una noche en Casablanca (A Night in Casablanca, 1946) con los Hermanos Marx, y la comedia fantástica El Diablo y yo (Angel on My Shoulder, 1946) con Paul Muni, Anne Baxter y Claude Rains.