Дюваль дебютировала в картине Роберта Олтмена «Брюстер Макклауд», затем снялась в его фильмах «МакКейб и миссис Миллер» и «Воры, как мы», а в 1975 г. сыграла главную роль в фильме «Нэшвилл». За работу в фильме Олтмана «Три женщины» она получила приз Каннского кинофестиваля за лучшую женскую роль, а также номинацию на премию BAFTA. В 1977 г. Дюваль сыграла журналиста Rolling Stone в фильме Вуди Аллена «Энни Холл».