V Hollywoode prerazil trilógiou Návrat do budúcnosti, ktorej prvý diel sa v kinách objavil v roku 1985, a jeho najúspešnejším počinom je Oscarmi ovenčená snímka Forrest Gump z roku 1994.
„Pre film je to isté ako vizionár. Je to, čo Paul McCartney pre hudbu,“ vystrúhal pred rokmi Zemeckisovi poklonu herec Tom Hanks, ktorý sa okrem Forresta Gumpa objavil i v Zemeckisovej snímke Stroskotanec (2000).
S trikmi sa Zemeckis pohral v animovanom filme Falošná hra s králíkom Rogerom (1988), v Polárnom exprese (2004), v ktorom opäť spolupracoval s Tomom Hanksom, vo fantasy adaptácii starej anglosaskej epickej básne Beowulf (2007) alebo v adaptácii knihy Charlesa Dickensa Vianočná koleda (2009). Zemeckis okrem iného využíva techniku počítačovej animácie známej ako performance capture, ktorá digitálne zachytí pohyby hercov a použije ich ako základ pre animované postavy.
Ku ďalším slávnym filmom Zemeckisa, ktorého inšpirovala predovšetkým tvorba Stevena Spielberga, patrí sci-fi Kontakt (1997) alebo thriller Pod povrchom z roku 2000. A z poslednej doby je to napríklad filmová verzia detské knihy Roalda Dahla Čarodejnice, na ktorej scenári spolupracoval s oscarovým tvorcom Guillermom del Torom. Hlavnú rolu v snímke stvárnila herečka Anne Hathawayová.
