Els primers treballs de Ladd consistiren en petites aparicions menors, com el paper d'un periodista en el clàssic d'Orson WellesCiutadà Kane (1941). Malgrat les dificultats inicials, la persistència del seu agent, l'ex-actriu Sue Carol, ajudava l'actor a aconseguir més papers importants.
Després de divorciar-se de la seva primera muller, Ladd i Carol s'implicaven també romànticament i es casaren el 1942. Aquell mateix any l'actor tenia el seu primer gran èxit a les pantalles This Gun for Hire, en la qual feia el paper de l'assassí pagat, Corb.
La resposta a la pel·lícula fou tan favorable que Ladd instantàniament es convertí en una estrella. La seva parella a la pel·lícula, Veronica Lake, lligava tan bé amb Ladd (al ser tan menuda) que l'estudi els ajuntà en unes quantes produccions que foren extremadament populars com The Glass Key, La dàlia blava i Saigon.
El 1950 va protagonitzar Drum Beat i el 1953 es convertí definitivament en una gran estrella pel seu paper de pistoler amb un caràcter sincer i en conflicte emocional al western ja clàssic Arrels profundes. Actuava al costat de Jean Arthur i Van Heflin.
Ladd continuava fent pel·lícules, però el 29 de gener de 1964, de cop i volta i inesperadament moria a l'edat de 51 anys.
Ladd també treballà a la ràdio, sobresortint la sèrie Box 13 que estava en antena de 1948 a 1949 i era produïda per la mateixa companyia de Ladd, Mayfair Productions.
El seu fill Alan Ladd, Jr. es convertiria en productor de cinema. Un altre fill, David Ladd, es casaria amb l'estrella dels Angels de CharlieCheryl Ladd. L'actriu Jordània Ladd és la seva neta.