1923年7月，華特迪士尼到了洛杉磯，準備在好萊塢發展。到洛杉磯後，華特迪士尼和哥哥羅伊迪士尼成立了迪士尼兄弟制片廠(Disney Brothers Studio)，並接著制作《愛麗絲在卡通國》系列動畫。
1925年7月25日，華特迪士尼與制片廠的女員工莉蓮邦茲(Lillian Bounds)在愛達荷州結婚。度完蜜月回到好萊塢後，華特迪士尼決定把迪士尼兄弟公司改名為華特迪士尼制片廠，因為他認為單個名字比帶有“兄弟”壹詞更有吸引力。
1926年，位於海布瑞恩的新片廠建成了。隨後，迪士尼兄弟開始在新片場制作《幸運兔子奧斯華》(Osward, the Lucky Rabbit)系列動畫。
1927年《幸運兔子奧斯華》推出後反響不錯，因此1928年2月，華特迪士尼帶著莉蓮到紐約去找發行人查爾斯·明茨(Charles Mintz)討論續簽合同的問題。華特原本要提高價格，但明茨卻要求華特降低價格，並告訴華特，他已經買通大部分《幸運兔子奧斯華》的制作人員，而且根據合同他擁有這系列動畫的版權，如果華特不答應降價要求，他自己也可以繼續制作《幸運兔子奧斯華》。
在回好萊塢的火車上，華特·迪士尼突發靈感，創作出了壹個以老鼠為原型的卡通形象——莫迪默(Mortimer Mouse)，後來經過莉蓮的建議，這個卡通形象改名為米奇(Mickey Mouse)。
1928年3月，華特開始了第壹部米奇系列動畫《飛機迷》(Plane Crazy)的制作。隨後又制作了第二部《飛奔的高卓人》(Gallopin’ Gaucho)。由於這兩部動畫的反響很有限，當時有聲電影又剛剛興起，因此華特決定用帕特裏克·鮑爾斯研究出的方法來給第三部米奇系列動畫《威利汽船》(Steamboat Willie)配音，創作出了世界上第壹部有聲動畫！1928年11月18日，《威利汽船》在紐約僑民影院進行首映，反響空前！這壹天也被定為米奇的生日。
1929年，華特除了繼續推出米奇系列動畫外，為了增加流動資金，華特開始制作新的名為《糊塗交響曲》(Silly Symphony)的系列動畫短片。
1930年，壹個名叫喬治·博格費爾特的紐約商人為了給自己的孩子聖誕禮物，向迪士尼片長購買了米奇和米妮形象在玩具、書籍和服裝上的使用權。接著，華特迪士尼授權紐約的拜博——蘭出版公司出版發行米奇的出版物。
1931年，泰尼柯勒(Technicolor)公司發明了壹種彩色電影拍攝技術。華特開始考慮拍攝彩色動畫。並利用這種技術在1932年7月30日，推出了世界上第壹部彩色動畫《花與樹》(Flowers and Trees)。同年，為了對華特·迪士尼創作出米奇表示感謝，電影藝術與科學學院授予華特奧斯卡特別獎。1933年，華特推出動畫《三只小豬》(Three Little Pigs)。同年12月19日，華特的第壹個女兒黛安·瑪麗·迪士尼(Diane Marie Disney)出生。1934年6月9日，華特推出動畫短片《聰明的小母雞》(The Wise Little Hen)，唐老鴨(Donald Duck)第壹次出現。1935年2月23日，華特推出第壹部彩色米奇動畫《米奇音樂會》(The Band Concert)。1936年12月31日，華特的第二個女兒莎倫·梅·迪士尼(Sharon Mae Disney)出生（實際為迪士尼在1937年壹月莎倫出生兩周的時候領養）。
1937年12月21日，華特在好萊塢卡塞劇院（Carthay Circle Theater）正式推出了影史上第壹部長篇動畫電影《白雪公主與七個小矮人》(Snow White and the Seven Dwarfs)。華特在這部影片在制作過程中遇到了很多困難，影片花費大大超過預算，很多人都認為沒有人會去看壹部壹個多小時全是動畫的電影，由美國媒體甚至稱制作《白雪公主與七個小矮人》是“迪士尼的愚蠢”（The Disney Folly）。然而影片上映後反響空前，在正式上映的第壹場上，很多名人都起立鼓掌！接著在1938年，由於影片中的歌曲很受歡迎，華特發行了影片的原聲帶，這也是世界上第壹張電影原聲帶。1939年，華特第二次被授予奧斯卡特別獎，獎品是壹座大金人加七座小金人。
1940年2月7日，華特推出第二部長篇動畫電影《木偶奇遇記》(Pinocchio)。同年11月13日推出世界上第壹部使用立體音響的電影《幻想曲》(Fantasia)。
1941年，迪士尼制片廠的動畫師由於不滿華特的壹些做法，比如要求他們加班，工作量大，不承認工會等，實行的大罷工，後來經過羅伊的工作罷工停止。同年華特作為美國政府的親善大使到中南美洲訪問，還有與創作出《幻想曲》第三次獲得奧斯卡特別獎。這壹年10月23日，華特推出第四部長篇動畫《小飛象》(Dumbo)。另外，由於美國參加第二次世界大戰，華特制片廠的大部分廠房都被美國軍方用作軍用。
在隨後的戰爭期間，由於華特制片廠的不少員工都被征去參軍了，除了發行了《小鹿斑比》(Bambi)，華特無法繼續拍攝長篇動畫，因此開始拍攝中短篇幅的動畫電影並制成合輯發行，如《致侯吾友》(Saludos Amigos)、《三騎士》(The Three Caballeros)、《為我譜上樂章》(Make Mine Music)、《旋律時光》(Melody Time)和《米奇與魔豆》(Fun and Fancy Free)等。1946年11月12日，華特還推出了制片廠第壹部真人與動畫結合的電影《南方之歌》(Song of the South)。另外，在這個期間華特也為美國政府拍攝了不少宣傳影片。
二戰結束後，很多當年參軍的員工回到片場，幫助華特制作影片。1950年2月15日，迪士尼再次推出了壹部長篇動畫《仙履奇緣》(Cinderella)，從這開始，華特的動畫制作進入黃金時期。在接下來的十多年裏，華特推出了《小飛俠》(Peter Pan)、《小姐與流浪漢》(Lady and the Tramp)、《睡美人》(Sleeping Beauty)、《101忠狗》(101 Dalmatians)、《森林王子》(The Jungle Book)等多部膾炙人口的影片。1950年7月19日，華特推出了迪士尼第壹部真人電影《金銀島》(Treasure Island)。在1964年8月29日，華特還推出了真人與動畫結合由朱麗葉安德魯斯主演的電影《歡樂滿人間》(Mary Poppins)，這也是影史上迪士尼奧斯卡獎成就最高的電影。另外，華特也開始在電視上播出《迪士尼奇妙世界》(The Wonderful World of Disney)。
在這段時間裏，華特還創建了世界上第壹座迪士尼主題樂園——於1955年7月17日在美國加利福尼亞州阿納海姆(Anaheim)的迪士尼樂園(Disneyland)，並開始規劃位於美國佛羅裏達州奧蘭多的迪士尼世界（Disney World，後來被羅伊·迪士尼改為華特迪士尼世界）。
1966年12月15日，華特迪士尼在他剛過完65歲生日後十天，由於肺癌醫治無效，突發心肌梗塞逝世。華特的遺體被火化，骨灰被安葬在格倫代爾（Glendale）的森林墓地，壹塊雜草叢生的小塊土地上，在那裏，立著壹塊小小的紀念碑。由於華特的死後壹切安排當時都沒有公開，所以他遺體被速凍的謠言壹直流傳多年。