1950 landete sie mit "Oh mein Papa" aus dem Musical "Feuerwerk" des Komponisten Paul Burkhard, "den" Hit des Jahres; die sehnsuchtsvolle Ode an den auf dem Seil tanzenden Clown mit dem eigentümlichen Akzent und dem hinreißenden "Eh là hopp" sang die junge Lys Assia damals für den eigenen todkranken Vater. 1956 gewann sie beim Grand Prix Eurovision de la Chanson in Lugano mit dem von Géo Voumard und Emile Gardaz komponierten Titel "Refrain" für die Schweiz den ersten Platz; für Deutschland trat übrigens ein junger Mann namens Freddy Quinn mit dem Titel "So geht das jede Nacht" auf. 1957 nahm die Künstlerin erneut mit "L'enfant que j'étais" an dem Wettbewerb teil, belegte aber nur den 8. Platz und ein Jahr später konnte sie mit dem Song "Giorgio" immerhin den respektablen 2. Platz gewinnen.
Bis Anfang der 60er Jahre war die viel gefragte Künstlerin eine der erfolgreichsten Stars im deutschsprachigen Showgeschäft und erfreute mit ihrer warmen und herzlichen Stimme ein Millionenpublikum; alleine in Deutschland ersang sie sich sechs goldene Schallplatten. 1961 kam sie mit "Ein kleiner gold'ner Ring" bei den Deutschen Schlagerfestspielen bis auf Platz 3, 1964  mit "Fühl' dich bei mir wie zuhause" auf Platz 7. Sie unternahm zahlreiche Tourneen, so sang sie z. B. in England für die Queen, in Ägypten vor König Faruk, in Argentinien für Evita Perón; jahrelang hatte die elegante mehrsprachige Künstlerin ihre eigenen TV-Shows in London und Caracas (Venezuela).

Sie stand gemeinsam mit Marlene Dietrich, Zarah Leander, Vico Torriani, Caterina Valente, Josephine Baker, Julio Iglesias und Gilbert Becaud auf der Bühne, um nur einige zu nennen. Zu ihren bekanntesten Liedern zählen "Arrivederci Roma" (1955), "Was kann schöner sein" (1957, die deutsche Version des Doris Day Hits Que Sera, Sera), "Wenn die Glocken hell erklingen" (1959) oder "Schick mir keine roten Rosen mehr" (1964). Auf der Leinwand war sie in den 50er Jahren ebenfalls zu sehen und zu hören; so unter anderem 1951 in "Palace-Hotel" mit Paul Hubschmid, 1953 in "Die Kaiserin von China", 1954 in "Schlagerparade" oder 1955 in "Ein Mann vergisst die Liebe" neben Willy Birgel.

Lys Assia war in erster Ehe mit dem Zürcher Bauunternehmer Henry Kunz verheiratet, der 1957 an einem Herzleiden verstarb; aus der Verbindung stammt Tochter Maja. 1963 heiratete sie den ehemaligen dänischen General-Konsul und Hotelketten-Besitzer Oscar Pedersen und zog sich aus dem Showgeschäft zurück; ihr zweiter Mann verstarb 1995 an den Folgen eines Autounfalls. Lys Assia hatte am Steuer gesessen, als ein Reifen am Auto platzte, der den schweren Unfall verursachte; die Künstlerin überlebte schwer verletzt und war fünf Monate lang an den Rollstuhl gefesselt.

Heute lebt Lys Assia in der Schweiz, in einer Wohnung mit Blick auf den Zürichsee; die aktive Tierschützerin, die die Stiftung "Hunde in Not" mit aus der Taufe hob, bereist nach wie vor Europa, ist trotz ihres fortgeschrittenen Alters nach wie vor auf der Bühne präsent; sie ist Ehrenmitglied im Beirat des Zirkus Knie und engagiert sich für junge Künstler. Die legendäre großen Damen des Showbusiness hat sich, wie in der Presse zu lesen war, erst jüngst von einer Operation erholen müssen, am Silvesterabend 2004 war sie in ihrer damaligen Wohnung im südfranzösischen Cannes überfallen und brutal zusammengeschlagen worden, musste an einem Auge operiert werden; bei dem Überfall kam ihr geliebter Zwergdackel Lucky ums Leben, erst kurz zuvor hatte sie Dackel "Akita" einschläfern lassen müssen. Seit dem tragischen Tod ihres Mannes Oscar Pedersen galt Lys Assias ganze Liebe den beiden Hunden; jetzt wird die Schlagerikone von Dackeldame Cindy überall hin begleitet.