Astaire i Rogers zostali po raz pierwszy sparowani razem w filmie Flying Down to Rio z 1933 roku. Zostały one obsadzone w rolach drugoplanowych, z piątym i czwartym rozliczeń, odpowiednio, ale ich występ w „Carioca” numer był atrakcją filmu, a RKO Radio Pictures był chętny do kapitalizacji na ich popularność.
W 1934 roku, Astaire i Rogers wykonane muzyczny film Gay Divorcee, który współtworzył Edward Everett Horton. To była ich pierwsza wspólna rola główna w filmie i brutto nawet więcej niż Flying Down to Rio, z wynajmu na całym świecie 1,8 mln dolarów; film zawierał również klasyczny Cole Porter piosenkę „Night and Day”. Piosenka „The Continental” z filmu był hitem i był również pierwszą piosenką, aby wygrać nagrodę Akademii za najlepszą piosenkę oryginalną na 1934 Academy Awards.
Astaire i Rogers wykonane dwa filmy w 1935 roku. W Roberta, który zawierał piosenkę „I Won’t Dance”, Astaire i Rogers otrzymał drugi i trzeci rozliczeń, odpowiednio, za Irene Dunne. Był to przebój, którego wpływy na całym świecie wyniosły 2,3 miliona dolarów. Top Hat, w którym wystąpił również Horton, był pierwszym filmem napisanym przez duet wyłącznie dla nich i okazał się jednym z najbardziej udanych filmów tego roku, z wpływami z wynajmu w wysokości 3,2 miliona dolarów. Był to najbardziej dochodowy film nakręcony przez RKO w latach trzydziestych, z zyskami w wysokości 1,3 miliona dolarów.
Zostali uznani za czwartych w plebiscycie Top Ten Money Making Stars Poll na lata 1934-1935, opublikowanym przez Quigley Publishing Company.
Do roku 1936, Astaire i Rogers byli czołowymi gwiazdami box office. W tym roku zrobili kolejne dwa filmy razem: Follow the Fleet i Swing Time, które oba były hitami, zarabiając na światowych czynszach odpowiednio 2,7 mln dolarów i 2,6 mln dolarów. Follow the Fleet mógł pochwalić się kolejną partyturą Irvinga Berlina, w której znalazła się winieta „Let’s Face the Music and Dance”. Swing Time zrodził nagrodzoną Oscarem piosenkę „The Way You Look Tonight”, napisaną przez Jerome’a Kerna z tekstem Dorothy Fields, którą Astaire zaśpiewał Rogersowi. John Mueller cytował Swing Time za posiadanie „najwspanialszego tańca w historii wszechświata”. Sekwencje taneczne do Swing Time (np. „Never Gonna Dance”) są uważane przez Arlene Croce za szczytowe osiągnięcie ich sztuki. Dopracowanie tej sceny zajęło 47 ujęć, podczas których tancerze musieli wchodzić po schodach, kręcąc się, dopóki nie doprowadzili jej do perfekcji. Pod koniec zdjęć stopy Rogersa krwawiły. Zostali uznani za trzecie największe zarabiające pieniądze gwiazdy 1936 roku w corocznej ankiecie Quigley.
Astaire i Rogers zrobili jeden film w 1937 roku, Shall We Dance, po raz kolejny co-starring Edward Everett Horton. Mimo że film był największym filmem RKO w tym roku, z ogólnoświatowym czynszem w wysokości 2,2 miliona dolarów, nie radził sobie tak dobrze, jak oczekiwało studio. Shall We Dance miał pierwszą hollywoodzką ścieżkę dźwiękową autorstwa braci George’a i Ira Gershwinów i zawierał piosenkę „They Can’t Take That Away from Me”. Chociaż Astaire i Rogers pójdzie na zrobić dwa więcej filmów razem dla RKO, film względne rozczarowanie w kasie był początek końca ich partnerstwa.
Po niezwykle długi okres oddzielnie, Astaire i Rogers wykonane tylko jeden film razem w 1938 roku, 80-minutowy Carefree. W tym czasie Rogers wystąpił w udanym filmie Stage Door, podczas gdy Astaire pojawił się u boku Joan Fontaine w musicalu A Damsel in Distress, pierwszym filmie, w którym stracił pieniądze. Beztroska oznaczała odejście od ich filmowej formuły, z Astaire’em w roli odmiennej od jego typowej persony, a także z mniejszym naciskiem na elementy muzyczne. Carefree miał pierwotnie zawierać sekwencje kręcone w Technicolorze, ale RKO uznało koszty za zaporowe, więc film został nakręcony w czerni i bieli. W filmie wykorzystano muzykę Irvinga Berlina z zaledwie czterema piosenkami, najmniejszą w jakimkolwiek filmie Astaire’a i Rogersa. Podczas gdy film został dobrze przyjęty przez krytyków, z Motion Picture Herald’s William R. Weaver nazywając go „najwspanialszym obrazem Astaire-Rogers”, był to ich najdroższy film do tej pory, kosztujący 1,3 miliona dolarów i ostatecznie tracący pieniądze dla studia, pomimo światowych czynszów w wysokości 1,7 miliona dolarów.
W 1939 roku, Astaire i Rogers zrobili The Story of Vernon and Irene Castle. To był koniec ich partnerstwa na dziesięć lat. Pomimo kilku udanych filmów, RKO stanęło w obliczu bankructwa. Ze względu na wysokie koszty i niskie zyski ostatnich filmów Astaire’a i Rogersa, a także wzajemną chęć gwiazd do rozwijania się, RKO ogłosiło koniec ich ekranowej współpracy. Mimo że ich relacje pozostawały polubowne, oboje chcieli odkryć nowe drogi. Rogers była zainteresowana bardziej dramatycznymi rolami niż te, które proponowano jej z Astairem. Tymczasem Astaire, który pracował z wieloma tancerzami w całej swojej karierze, chciał być znany jako tancerz we własnym imieniu, a nie zawsze być sparowany z jednym stałym partnerem.
.