1970-luvulla Newton-John menestyi country-pop-laulajana, ja hän teki 10 parhaan hitin, kuten "If You Love Me (Let Me Know)", "Have You Never Been Mellow" ja "Please Mr. Please". . Hänen uransa sai suuren sysäyksen vuonna 1978, kun hän julkaisi musiikkielokuvan _Grease_, jossa hän näytteli John Travoltan rinnalla. Elokuvan soundtrackista tuli yksi kaikkien aikojen myydyimmistä albumeista, ja Newton-Johnin nimikkokappaleen äänityksestä tuli yksi aikakauden ikonisimmista popkappaleista.
1980-luvun alussa Newton-John jatkoi hittikappaleiden julkaisemista, mukaan lukien "Heart Attack", "Physical" ja "Make a Move on Me". Hän näytteli myös useissa elokuvissa tänä aikana, mukaan lukien _Xanadu_ (1980), _Two of a Kind_ (1983) ja _It's My Party_ (1996).
1980-luvun lopulla Newton-Johnin ura alkoi laskea. Hänellä diagnosoitiin rintasyöpä vuonna 1992 ja hänet hoidettiin. Seuraavina vuosina hän jatkoi musiikin julkaisemista ja esiintymistä livenä. Vuonna 2002 hän näytteli musikaalin _Xanadu_ Broadway-tuotannossa.
Viime vuosina Newton-Johnista on tullut rintasyöpätietoisuuden puolestapuhuja. Hän on perustanut Olivia Newton-John Cancer and Wellness Centerin Melbourneen Australiaan, ja hän on kirjoittanut useita kirjoja kokemuksistaan syöpään.
Newton-John on saanut tunnustusta myös työstään humanitaarisena apuna. Vuonna 1990 hänet nimitettiin hyvän tahdon lähettilääksi YK:n ympäristöohjelmaan (UNEP). Hän on myös ollut mukana useissa muissa hyväntekeväisyysjärjestöissä, mukaan lukien Make-A-Wish Foundation ja Starlight Foundation.
Newton-John on yksi kaikkien aikojen menestyneimmistä naisartisteista. Hän on myynyt yli 100 miljoonaa levyä maailmanlaajuisesti ja voittanut lukuisia palkintoja. Hän on myös rintasyövästä selvinnyt ja rintasyöpätietoisuuden puolestapuhuja.