Fue ella quien propulsó la formación del grupo The Five Kellys, compuesto por los cinco hermanos.
Así, en sus comienzos y con la firme decisión de convertirse en una figura del baile, Gene viaja a Nueva York y en poco tiempo consigue un gran éxito en Broadway protagonizando el musical Pal Joey (1940),[3] en el que conoció a un bailarín del coro, Stanley Donen.
Selznick le ofrece un contrato para trabajar en Hollywood, en donde se instala un año más tarde junto a su mujer Betsy Blair.
Sin embargo, Gene no estaba muy entusiasmado con la idea, por lo que recibió con agrado una oferta de la Metro-Goldwyn-Mayer (MGM) para protagonizar junto a Judy Garland la encantadora Por mi chica y por mí,[6] dirigidos por el coreógrafo y director Busby Berkeley (La calle 42).
Con Un día en Nueva York (On the town) hizo su debut como director junto a Donen.
Por primera vez una película musical es rodada en escenarios exteriores reales, convirtiéndose la ciudad en la verdadera protagonista del filme.
[10][11] Al año siguiente, en 1952, Kelly volvió a hacer historia dirigiendo, coreografiando y protagonizando Cantando bajo la lluvia (Singin' in the rain), al lado de Donald O'Connor y Debbie Reynolds.
En 1954 continuó su fructífera colaboración con Vincente Minnelli en un film no muy apreciado en su día pero que se ha ido revalorizando con el tiempo: Brigadoon.
En 1980, realizó su última aparición en un musical pero, desafortunadamente Xanadu resultó todo un fracaso, aunque eso no impidió que la banda sonora, en la que él interpretaba y bailaba Whenever you're away from me a dúo con Olivia Newton-John, fuera un gran éxito de ventas.
En 1985, recibió, entre otros muchos premios, el del American Film Institute en homenaje a toda su carrera profesional.