Posteriormente conoció cierta popularidad entre finales de los 50 y toda la década de los 60 gracias a su protagonismo en películas como "Blue Denim" (1959) de Philip Dunne, "Hound-Dog Man" (1959) de Don Siegel, "Vacaciones Para Enamorados" (1959) de Henry Levin, "El Último Atardecer" (1961) de Robert Aldrich, "Regreso a Peyton Place" (1961) de José Ferrer, "Adán También Tenía Su Manzana" (1963) de David Swift, "El cardenal" (1963) de Otto Preminger, "El Rapto De Bunny Lake" (1965), también de Preminger, o el film biográfico "Harlow" (1965) sobre Jean Harlow, dirigido por Alex Segal.
Carol también intervino en emisiones para televisión, pues no en vano una de sus primeras participaciones tras las cámaras fue un episodio de la conocida serie "Alfred Hitchcock Presenta" titulado "The Young One".
También apareció como estrella invitada en otras series como "El Virginiano", "Los Invasores", "Mannix", "La Mujer Policía", "Kojack" o "Los Ángeles De Charlie". |  |
 | En cuanto a su vida amorosa, Carol Lynley se casó en 1960 con el publicista Michael Selsman, pero el matrimonio terminó divorciándose cuatro años más tarde.
Aunque se le relacionó con varios amantes como Red Buttons, Stuart Withman, Bud Cort, James Earl Jones u Oliver Reed, su compañero sentimental más famoso fue David Frost, con quien estuvo casi veinte años.
Los años 70 supusieron para Lynley su trasvase casi definitivo hacia el medio televisivo, ya que sus actuaciones en cine fueron escasas y no muy destacadas.
Su película más conocida en su última etapa fue "La Aventura Del Poseidón" (1972) de Ronald Neame e Irwin Allen. |