L'artista dal 1963, unitosi al movimento underground, rivoluzionò anche il cinema tornando alle sue origini tecniche, ponendosi in aperto contratso con il tradizionale cinema hollywoodiano. 
Operando nella Factory, officina newyorkese di lavoro collettivo, ripercorse con sensibilità modernissima e provocatoria le tappe dell'“invenzione” scientifica, riproponendo un cinema “primitivo”, esasperato in inquadrature fisse, cinepresa statica, assenza di montaggio, pellicola muta e bianconera, metraggio abnorme (ripresa fissa per sei ore di un uomo che dorme in Sleep, 1963; otto per Empire, 1964, in cui viene ripresa l'immagine fissa del grattacielo dalla sera fino alla mattina del giorno dopo) e con attori tecnicamente non preparati. Alla parola sostituì l'eloquenza del corpo, dei suoi atti fisiologici e sessuali ( Kiss, 1963, in cui N. Levine bacia numerosi uomini per 50 minuti, Eat, 1964,Blow Job e Couch, 1964). Ai divi della morta Hollywood trasfigurati nelle sue serigrafie ha opposto “cavie viventi” ribattezzate Superstars.
Andy Warhol. Screen Test: Baby Jane Holzer (1964). 16mm film (black and white, silent). 4 min. at 16fps. © 2010 The Andy Warhol Museum, Pittsburgh, PA, a museum of Carnegie Institute. All rights reserved. Film still courtesy of The Andy Warhol Museum.
Procedendo in una nuova ricerca spazio-temporale, senza montaggio, senza colore, suono (che compare nelle sue pellicole nel 1964, anno in cui ottiene dal Film Culture Magazine il premio per il miglior film indipendente) e movimenti di macchina, con l'uso del piano-sequenza (l'azione si svolge quasi sempre fuori-campo), ricreando con un metodo narrativo originale una nuova Hollywood domestica, servendosi progressivamente dei mezzi più moderni, in ampia sperimentazione (sonoro, colore, obiettivi variabili, movimenti di macchina, schermo espanso), ha fotografato i suoi personaggi (drogati, invertiti, travestiti) impassibilmente negli atti quotidiani, anche intimi. My Hustler(1965), The Chelsea Girls (1966), The Nude Restaurant (1967, in cui Viva, la protagonista dei suoi film, è nuda in un ristorante e satireggia sui problemi delle donne della media classe americana), Lonesome Cowboys e Blue Movie (1968) fecero scandalo, non tanto per la novità del nuovo modo di vedere, quanto per ciò che era visto, soprattutto in materia di sesso, e portarono a una svolta commerciale quel cinema tendenzialmente pornografico e kitsch nato segretamente e divenuto conosciuto per lo shock provocato nella società. Dopo il ferimento subìto da V.
Andy Warhol. Screen Test: Lou Reed (1966). 16mm film (black and white, silent). 4 min. at 16fps @ 2010 The Andy Warhol Museum, Pittsburgh, PA, a museum of Carnegie Institute. All rights reserved. Film still courtesy of The Andy Warhol Museum.
Solanas nel 1968 (che sarà anche il tema del film Ho sparato a Andy Warhol), W. abbandona formalmente il cinema pur continuando a dirigere la Factory. Di tale svolta si fece animatore, per conto di W. e della Factory ormai tramutata in industria, il regista Paul Morrissey (1941), che con una trilogia dai titoli secchi ( Flesh, 1968; Trash, 1970; Heat, 1972) incorporò la crudezza in un discorso quasi hollywoodiano, e coi due ultimi film ( I rifiuti di New York e Calore) riuscì ad arrivare, come il suo protagonista Joe Dallesandro, anche in Italia. Qui nel 1977 si è visto anche, ideato e prodotto da W. pure se firmato da un altro regista, il film Il male, una commedia dell'orrore. Il gruppo di cineasti che W. aveva creato si dissolve dopo la sua morte. I suoi film sono realmente confromi all'estetica del pittore, in cui la ripetizione seriale nega il concetto stesso del tempo e dello spazio, senza inizio e fine e senza un luogo d'azione preciso e definito.
