Dès 1922, il expose ses œuvres peintes à Paris, à la Galerie Georges Petit. Il se lie d’amitié avec Sacha Guitry, Yvonne Printemps, Maurice Chevalier, Abel Gance et le peintre Van Dongen. Il compose des séries de portraits d’intimes et de sportifs en plein effort. Puis, au cours des années 30, inspiré par Forain et proche de Sem, il réalise de rapides croquis témoignant d’une ironie mordante. Il fréquente le milieu du cinéma : Jacques Feyder, Abel Gance, puis plus tard Robert Bresson, François Truffaut, Federico Fellini, et s’exprime également en réalisant des motifs de tissus d’inspiration Art nouveau très colorés, dont certains pour Bianchini Ferrier et pour Rochas en 1936. Il illustre des revues de mode et crée des modèles pour les couturiers Jacques Fath et Madame Carven. Il réalise des décors pour des soirées de gala à Cannes, La Baule et Lausanne et crée exceptionnellement des meubles.
À partir de 1949, dans sa quête du noir et blanc, il commence à ajouter des photographies en couleur. Avec son Rolleiflex, il privilégie le format carré jusqu’aux années 70, tout en ajoutant, avec son Leica, le format 24x36. Toujours fidèle à son journal, il continue à documenter sa vie : “Je suis empailleur des choses que la vie m’offre en passant”. Il séjourne à Vallauris, chez Pablo Picasso, et crée en 1954 l’association « Gens d’Image ». Des photographies sont publiées dans Point de vue et Images du Monde. En 1962, John Szarkowski organise la première exposition de ses photographies au Museum of Modern Art de New York. C’est la reconnaissance de « Lartigue photographe ». À partir de cette date, il ajoute le prénom de son père au sien : Jacques-Henri Lartigue.
En 1977, il est chargé de réaliser le portrait officiel du nouveau Président de la République Française, Valéry Giscard d’Estaing, qui devient un ami. De nombreux ouvrages lui sont consacrés. En 1979, il fait donation à l’État français de l’ensemble de son œuvre photographique. Célébré pour ses photographies, c’est paradoxalement la peinture qui constitue la grande histoire de sa vie. Il disparaît le 12 septembre 1986, à l’âge de 92 ans.