In New York spielte sie am Broadway mehrere Operetten und musikalischeKomödien, unter ihrem damaligen KünstlernamenKitty Vere de Vere. Zu den Glanzlichtern in Kitty Carlisles Karriere gehörte 1935 die weibliche Hauptrolle im Marx-Brothers-Film A Night At The Opera. Ihre Filmkarriere begann sie ein Jahr zuvor mit Murder at the Vanities (1934). Später spielte sie an der Seite von Bing Crosby in She Loves Me Not (1934) und Here Is My Heart (1934). Im Jahr 1944 hatte sie einen weiteren Auftritt in dem Musikfilm Hollywood Canteen, doch insgesamt blieb sie für den Großteil ihrer Karriere der Bühne und nicht dem Film verbunden. Nach zahlreichen Opern- und Broadway-Auftritten über drei Jahrzehnte stand sie 1987 in Woody AllensRadio Days erneut vor der Filmkamera. Zusammen mit Will Smith und Donald Sutherland spielte sie 1993 im DramaDas Leben – Ein Sechserpack mit.
In den USA wurde Carlisle insbesondere durch ihre Mitwirkung an der langlebigen Fernseh-Ratesendung To Tell the Truth (US-Originalverson von Sag die Wahrheit) populär, in der sie von 1956 bis 1978 festes Mitglied des Rateteams war und auch später noch mehrfach auftrat. Gemeinsam mit anderen Prominenten musste sie dabei erraten, ob Gäste der Sendung die Wahrheit sagen oder nicht. Mehr als 20 Jahre setzte sich Carlisle als Vorsitzende des Kunstausschusses des Staates New York für die darstellenden Künste ein, bevor sie 2007 im Alter von 96 Jahren an den Folgen einer Lungenentzündung in New York starb.