Первый большой успех пришел к режиссеру в 1953 г. в связи с фильмом "Случайное знакомство на Саут-стрит" .Уличный воришка похищает сумочку, в которой находится микрофильм, подготовленный для передачи за границу. Так он попадает в поле зрения ФБР, давно следящего за операцией, и одновременно — резидентов советской разведки. Актер Роберт Уидмарк талантливо обыгрывает страдания мелкого жулика, влипнувшего в большую историю, потому что на украденной пленке были запечатлены секреты создания атомной бомбы. Фуллер часто использовал мотивы, порожденные к жизни противостоянием двух систем — коммунистической и капиталистической. В фильме "Ад и прилив" американские военные разрушали усилия коммунистов взорвать атомную бомбу над территорией Кореи. За использование подобных тем Фуллер подвергался критике со стороны левой интеллигенции. Однако он не ограничивался разоблачением коммунизма. Для него была неприемлема любая форма тоталитаризма. В фильме "Запрещено!" он поднимал чрезвычайно важную для послевоенной Германии тему непреодоленного прошлого. Его герой — американский офицер сталкивался с молодежной организацией, члены которой продолжали оставаться убежденными нацистами.
В 60-е гг. Фуллер снял два принципиально важных для себя фильма — "Подпольный мир США" и "Шоковый коридор". Молодой детектив пытается раскрыть убийство отца, произошедшее на его глазах много лет назад. Он проникает в банду, но вскоре оказывается разоблаченным, причем при расправе с ним преступники намереваются повторить прежнюю схему. Здесь отчетливо проявился общественный нигилизм Фуллера, сомневающегося в победе добра над злом. Как правило, в его картинах побеждали преступники, а отнюдь не защитники справедливости.
Такой же жестокий и бескомпромиссный сюжет запечатлен и в ленте "Шоковый коридор". Чтобы раскрыть преступление, совершенное в психиатрической клинике, журналист проникает в нее под видом пациента. Выйдя на волю, он пишет серию блестящих очерков, дающих срез больного общества, собравшегося за больничными стенами — американский солдат, лишившийся разума на корейской войне; чернокожий фермер, доведенный до самоубийства преследованиями белых соседей; охваченный манией величия вождь ку-клукс-клана; впавший в детство создатель атомной бомбы, боящийся ответственности за страшное изобретение. Очерки приносят журналисту Пулитцеровскую премию. Однако ничто не проходит бесследно. Пережитые потрясения приводят его к острому душевному расстройству.
В историю кино Сэм Фуллер вошел как фанатик внутрикадрового монтажа и съемок длинными планами при максимально подвижной камере. Установка на визуальное решение сюжета ярче всего проявилась в фильмах "Подпольный мир США" и "Шоковый коридор". В работе со светом, в построении композиции кадров, в которых превалировали необычные ракурсы, он выступал как последователь немецких экспрессионистов. Кстати, идея "Шокового коридора" была подарена ему Фрицем Лангом.
В 1968 г. Фуллер снял фильм "Акула!", в котором молодой Б. Рейнолдс сыграл искателя приключений, вместе со своими приятелями занятого поисками затопленных сокровищ, которым мешают нападения гигантской акулы. В 70-е гг. "акулья" тема найдет отражение в целой серии фильмов, поставленных С. Спилбергом и его последователями. В творчестве Фуллера в это время как раз наступила долгая пауза. Он вернулся на съемочную площадку лишь в 1980 году, сняв фильм "Большая красная единица". Он обратился в нем к событиям своей молодости, рассказав историю четырех американских солдат, которые проходят через ужасы войны, ведомые бывалым сержантом. Фильм отразил глубоко циничный взгляд Фуллера на сущность войны. Нет никакого героизма, как бы говорит режиссер, но только судорожные и не всегда осознные попытки спасти свою жизнь, В финале сержант убивает сдавшегося в плен немецкого солдата... спустя четыре часа после окончания войны. Подобный поступок совершает он и в прологе ленты, когда стреляет в немца, пытавшегося объяснить ему, что война завершена, и они перестали быть врагами.
В 80-е годы у старейшего американского режиссера как бы открылось второе дыхание. Он ставит фильмы "Белый пес", "Воры после наступления темноты", "Без надежды на возвращение". Кстати, все они сняты в Европе при активном участии французских продюсеров, Особенно большой резонанс имел фильм "Белый пес", созданный по одноименной повести Р. Гари. Представляющий собой критику как "белого", так и "черного" расизма, он напугал американских прокатчиков и был выпущен на экраны лишь спустя 10 лет после его создания.