La Russell dimostrò il suo talento per la commedia, recitando in La signora del venerdì (1940), diretto da Howard Hawks, una brillante commedia in cui impersonò un'avvenente reporter che è anche la moglie del proprietario del giornale per il quale lavora (interpretato da Cary Grant) e che è ancora innamorato di lei. Negli anni quaranta continuò a sfruttare la sua verve nelle commedie Chi dice donna... (1941) di W. S. Van Dyke e Segretario a mezzanotte (1942) di Mitchell Leisen, e interpretando anche ruoli drammatici in pellicole come L'angelo del dolore (1946) e Il lutto si addice ad Elettra (1947), entrambe dirette da Dudley Nichols. Quest'ultimo film provocò una enorme delusione all'attrice, che veniva data per certa agli Oscar per la migliore interpretazione femminile, tanto che lei alla cerimonia della consegna si alzò dalla sedie ancora prima che si leggesse il nome, che non fu il suo. Il film fu anche uno dei più grossi disastri finanziari della RKO. Subito dopo, con uno degli autori dei dialoghi, Jack Gage, l'attrice realizzò Valeria l'amante che uccise (1948), un noir di ottima fattura, dove interpreta un ruolo a lei molto congeniale, quella di una attrice di Broadway di enorme successo. Ma anche questa volta il film non ebbe fortuna e in particolare subì la stroncatura di uno dei più influenti critici cinematografici, Bowsley Crowther, del New York Times.
Tornata al teatro, finalmente, nel 1953 la Russell vinse il Tony Award per la sua interpretazione del musical Wonderful Town. Lo spettacolo, versione teatrale del suo precedente film Mia sorella Evelina (1942), riscosse un grande consenso di pubblico e di critica.
Nel 1956 l'attrice fornì la sua più celebre performance teatrale nello spettacolo Auntie Mame, che ripropose due anni più tardi nella versione cinematografica intitolata La signora mia zia (1958) di Morton DaCosta, in cui riprese il ruolo della bizzarra e matura gentildonna che stravolge la vita del suo nipotino orfano. Il film fu un grande successo e la Russell venne candidata all'Oscar. Quando le veniva chiesto nelle interviste quale fosse il suo personaggio preferito, rispondeva senza indugi: Hey, Zia Mame!.
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Lydia Simoneschi in Donne, Chi dice donna..., Avventura a Bombay, Picnic, Nessuna pietà per i mariti, La signora mia zia, La donna che inventò lo strip-tease, Guai con gli angeli