Mientras tanto, él había empezado a componer operetas y canciones, consiguiendo en esos campos un buen número de éxitos.

Tras servir en el Ejército Austriaco durante la Primera Guerra Mundial, Stolz se dedicó principalmente al cabaret, mudándose a Berlín en 1925.

Hacia 1930 empezó a componer música para el cine, siendo una de sus composiciones la banda sonora del film alemán Zwei Herzen im Dreivierteltakt, cuyo vals del título se hizo muy popular entre el público.

Como resultado de ello, recibió muchas invitaciones para componer música para espectáculos teatrales y cine,[1]​ y logró dos nominaciones a los Oscar: "Waltzing in the Clouds" fue nominada a la mejor canción original en 1941, y la banda sonora de It Happened Tomorrow fue nominada al Óscar a la mejor banda sonora en 1945.

En 1952 empezó a componer para la Wiener Eisrevue (Revista del Hielo de Viena).

Su quinto matrimonio fue con Yvonne Louise Ulrich, llamada "Einzi" (1912-2004), y que fue su mánager hasta la muerte del músico.