Åren 1960–73 var Max von Sydow knuten till Dramaten, där han gjorde stora scengestaltningar i Fångarna i Altona (1960), Efter syndafallet (1964) och Brända tomten (1970). Han återvände 1987 till Dramaten, där han bl a hade framgångar i Lars Noréns Och ge oss skuggorna (1991).
Under 1970-talet inledde Max von Sydow en internationell filmkarriär med roller i filmer som t ex Mannen från Nasaret (1965), Exorcisten (1973), Tre dagar för Condor (1975), Utsökta lik (1976), Conan – barbaren (1982), Hannah och hennes systrar (1986), Hamsun (1996), Pelle Erövraren (1987), Uppvaknanden (1990), Jerusalem (1996), Snö faller på cederträden (1999), Minority Report (2002), Fjärilen i glaskupan (2007), Robin Hood (2010), och Extremt högt och otroligt nära (2011). Max von Sydow har också medverkat i den populära TV-serien Game of Thrones (2016).