Un an plus tard, elle intègre le Chick Webb's Band et en prend la direction de 1939 à 1942, à la mort de Chick Webb.

Les années suivantes, elle chante avec différents orchestres, notamment avec Dizzy Gillespie, Charlie Parker et Oscar Peterson.

Entre 1956 et 1958 sort la série des Songbook, dans lesquels elle interprète notamment des airs de George Gershwin, Irvin Berlin et Duke Ellington.

Suite à une opération, elle quitte la scène en 1955, puis fait un retour au début des années 70 au sein d'orchestres symphoniques.

Ella Fitzgerald est considérée, avec Billie Holiday, comme l'une des meilleures chanteuses de jazz.

Son répertoire s'étend des standards du jazz à la musique pop (Beatles, Dylan) en passant par des musiques de film.