Este compromiso catapultó su carrera como cantante y él el primero adolescente verdadera cantando ídolo, con multitud de chicas gritando y desmayándose en los pasillos hizo. A partir de entonces, la carrera de canto de Sinatra nunca miró hacia atrás. Su talento para el canto le anotó otro topper gráfico de éxito con "hay tales cosas", ocupando la posición número uno en enero de 1943. Luego, en agosto de ese mismo año, la estrella de la canción hizo otro destructor gráfico con "En el azul de la noche".
A partir de entonces, Sinatra anotó éxitos con éxito después de éxitos con canciones como "Siempre es Usted", "Voy a verte", y "All or Nothing at All". Frank Sinatra hizo muchos programas de radio en esa época y en abril de 1943, hizo su primera aparición acreditado en una película, cantando "Night and Day" en Reveille Con Beverly que lanzar su carrera como actor. Esto fue seguido por Superior y Superior en el que jugó un papel menor en calidad de sí mismo y siguió con otra película, Step Lively, que fue lanzado a mediados de 1944 en la que jugó un papel más importante.
En noviembre de 1944, regresó a los registros de corte, comenzando con una versión de Irving Berlin de "White Christmas", que fue de nuevo otro gráfico Topper. Sinatra entonces contrató Styne y Cahn para escribir las canciones para su primer musical de MGM, Anchors Aweigh, y en el transcurso de su exitosa carrera como cantante, grabó más canciones por Cahn que por cualquier otro compositor. Anchors Aweigh, en la que Sinatra fue emparejado con Gene Kelly, fue lanzado en julio de 1945 y se convirtió en la película más exitosa en 1945.
A continuación, pasó a aparecer en muchas más películas como los musicales de MGM en la ciudad y los de bajo presupuesto tales como The Kissing Bandit. Al mismo tiempo, él continuó golpeando ocho diez mejores éxitos en el año 1947 a 1949, que incluía "Mam'selle", que alcanzó el número uno en mayo de 1947, y "Some Enchanted Evening", de Rod