Voormann tutustui The Beatlesin jäseniin, heidän esiintyessään Hampurissa vuonna 1960. Voormann näki The Beatlesin konsertin eräällä klubilla ja oli hyvin vaikuttunut yhtyeen jäsenten lahjakkuudesta. Voormann meni katsomaan The Beatlesia uudestaan, tällä kertaa tyttöystävänsä Astrid Kirchherrin kanssa. He tutustuivat Beatlesin jäseniin paremmin ja ystävystyivät heidän kanssaan. Astrid jopa rakastui yhtyeen basistiin Stuart Sutcliffeen, jonka vuoksi Sutcliffe erosi Beatlesista ja jonka hän myöhemmin kihlasi. The Beatlesin suosio kasvoi niin Hampurissa kuin sen lähikaupungeissakin ja lisäksi myös yhtyeen kotimaassa Britanniassa. The Beatles sai levytys-sopimuksen viimein vuonna 1962 ja nousi Euroopassa suursuosioon esikoisalbumillaan Please Please Me (1963). Vuonna 1964 julkaistiin yhtyeen kolmas albumi A Hard Day's Night joka nosti The Beatlesin suosion huipulle myös Amerikassa ja teki yhtyeestä maailman suosituimman artistin. Vuonna 1966 The Beatles julkaisi seitsemännen albuminsa, Revolver jonka kannen Voormann suunnitteli. Kannessa oli Voormannin piirtämät kasvokuvat kaikista The Beatlesin jäsenistä, joiden ympärille hän oli liittänyt valokuvia yhtyeestä. Kansi sai paljon kiitosta ja arvostusta ja se onkin yksi maailman tunnetuimmista albumin kansikuvista. Myöhemmin Voormann suunnitteli kannen myös The Beatlesin kuusi CD-levyä kattaneeseen kokoelmaan The Beatles Anthologyyn.