Tahun berikutnya, dia memenangkan penghargaan Grammy Record of the Year yang bergengsi untuk I Honestly Love You dan memenangkan dua Grammy Awards lagi dalam karirnya yang panjang.
Newton-John kemudian berperan sebagai Sandy dalam film tahun 1978 Grease dengan lawan mainnya John Travolta, di mana ia dinominasikan untuk Golden Globe, dan diikuti dengan film lain termasuk Xanadu pada tahun 1980.
Pada tahun 1981, hit terbesarnya "Physical" dan video musik pemenang Grammy yang menyertainya menduduki puncak tangga lagu Billboard Hot 100 selama 10 minggu berturut-turut. Lagu tersebut telah di-cover dan diinterpolasi oleh lusinan artis termasuk Kylie Minogue dan Doja Cat.
Olivia Newton John pertama kali didiagnosis menderita kanker payudara pada tahun 1992, menyebabkan dia membatalkan tur pada saat itu. Kankernya mengalami remisi tetapi sebentar kembali pada tahun 2013 sebelum kembali ke remisi.
Dia mengumumkan pada Mei 2017 bahwa dia sekali lagi didiagnosis menderita kanker payudara, yang telah menyebar ke sakrum dan bahwa dia akan menyelesaikan terapi radiasi serta terapi kesehatan alami.***