Το 1952 έδωσε κρυφά από την οικογένειά της εξετάσεις στη Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου από την οποία αποφοίτησε τρία χρόνια μετά με Λίαν Καλώς, λόγω της αυστηρής βαθμολόγησης του Δημήτρη Χορν. Προτού ακόμη αποφοιτήσει από τη Σχολή ξεκίνησε τη σταδιοδρομία της από το θέατρο.

Ο πρώτος της θεατρικός ρόλος ήταν στο έργο «Κατά Φαντασίαν Ασθενής» του Μολιέρου το 1953 και η πρώτη της κινηματογραφική εμφάνιση έγινε στην ταινία «Το Ποντικάκι» το 1954. Κατά τη διάρκεια της φοίτησης της στη Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου συμμετείχε χωρίς άδεια της Σχολής στην παράσταση «Ρωμαίος και Ιουλιέτα».

Τότε συζητήθηκε από τον σύλλογο των διδασκόντων της Σχολής η παραμονή της ή όχι στη Σχολή. Ο Καρθάιος είχε ισχυρισθεί πως δέχθηκε την επίσκεψη της θείας του Νίκου Χατζίσκου, και του ζήτησε να επιτρέψει ως διευθυντής της Σχολής να παίξει η Βουγιουκλάκη στις παραστάσεις του Εθνικού Κήπου. Ο διευθυντής είπε πως ο κανονισμός της Σχολής δεν το επέτρεπε, αλλά δεν διαβιβάστηκε σωστά στην Βουγιουκλάκη, η οποία παραπλανήθηκε και χωρίς να αντιμετωπίσει το ζήτημα υπεύθυνα, συμμετείχε στις παραστάσεις.

Η Βουγιουκλάκη αιτήθηκε συγχώρεσης από το Συμβούλιο των καθηγητών, επικαλούμενη πως και στο παρελθόν είχε αρνηθεί πρόταση συμμετοχής της σε παράσταση του θιάσου της Κοτοπούλη. Τελικά ο Καρθαίος πρότεινε την επιεική κρίση της σε κάτι που συμφώνησε και ο Ροντήρης. Σύντομα καθιερώθηκε στο χώρο και λόγω της εξαιρετικής δημοτικότητας που απέκτησε στο ευρύ κοινό ονομάστηκε (από τον Φιλοποίμενα Φίνο αρχικά) «Εθνική Σταρ» της Ελλάδας.

Το 1960, κέρδισε το βραβείο ερμηνείας Α’ Γυναικείου ρόλου στο 1ο Φεστιβάλ Θεσσαλονίκης για την ερμηνεία της στην ταινία «Μανταλένα», σε σκηνοθεσία Ντίνου Δημόπουλου, ενώ η ίδια ταινία εκπροσώπησε την Ελλάδα στο διεθνές κινηματογραφικό Φεστιβάλ των Καννών, όπου άφησε πάρα πολύ καλές εντυπώσεις.

Το 1961 η Αλίκη Βουγιουκλάκη συγκρότησε τον δικό της θίασο, ανεβάζοντας τα έργα Καίσαρ και Κλεοπάτρα, Χτυποκάρδια στο θρανίο, Ο Πρίγκιψ και η χορεύτρια κ.ά. Αργότερα γνωρίστηκε με τον Φιλοποίμενα Φίνο και άρχισε μια μόνιμη συνεργασία με την εταιρία του, τη Φίνος Φιλμ. Μαζί έκαναν μερικές από τις μεγαλύτερες εισπρακτικές επιτυχίες του ελληνικού κινηματογράφου, ανάμεσά τους οι ταινίες: «Αστέρω», «Το ξύλο βγήκε από τον παράδεισο», «Μανταλένα», «Το κλωτσοσκούφι», «Η Αλίκη στο ναυτικό», «Η Λίζα και η άλλη», «Η ψεύτρα», «Το δόλωμα», «Η αρχόντισσα κι ο αλήτης», «Υπολοχαγός Νατάσσα», «Η κόρη του ήλιου», «Η Μαρία της Σιωπής» κ.α.

Οι, μεταξύ άλλων, κινηματογραφικοί της ρόλοι, άλλοτε της χαριτωμένης σκανδαλιάρας μαθήτριας, άλλοτε του πλουσιοκόριτσου που επαναστατεί εναντίον του πλούσιου πατέρα της, άλλοτε της φτωχής και ασήμαντης κοπέλας που καταφέρνει να ανέβει κοινωνικά, να επιτύχει και να δοξαστεί, είχαν και συνεχίζουν να έχουν, μεγάλη απήχηση στο κοινό εξασφαλίζοντας στην ηθοποιό σπάνια δημοτικότητα ενώ η ταινία «Υπολοχαγός Νατάσα» ήταν η μεγαλύτερη εισπρακτική επιτυχία στην ιστορία του ελληνικού κινηματογράφου για τρεις δεκαετίες. Επίσης οι δύο επόμενες μεγαλύτερες εισπρακτικές κινηματογραφικές επιτυχίες ανήκουν στην Αλίκη Βουγιουκλάκη.

Η σημαντική εμπορική κάμψη που σημείωσε από τις αρχές της δεκαετίας του 1970 ο ελληνικός κινηματογράφος ώθησε την Αλίκη να ασχοληθεί σχεδόν αποκλειστικά με το θέατρο, ανεβάζοντας συνολικά πάνω από 53 θεατρικές παραστάσεις. Το 1975 αλλάζει τον μέχρι τότε τρόπο ανεβάσματος των μιούζικαλ, φέρνοντας στην Ελλάδα τα μιούζικαλ-υπερπαραγωγή, με το έργο του Νιλ Σάιμον Καμπίρια. Ανέβασε επίσης με μεγάλη επιτυχία και άλλα έργα του είδους, όπως το «Καμπαρέ», «Ωραία μου κυρία», «Τζούλια, Άννυ Εβίτα», «Βίκτωρ-Βικτώρια» με τελευταίο το μιούζικαλ «Η μελωδία της ευτυχίας».