二战后，随着电视的发明和普及，电影业遭遇到了严峻的挑战。为了生存和发展，电影业开始了一系列创新和探索，好莱坞大量拍摄宽银幕的史诗片，试图用大场面把观众从小电视前拉回来。在这股潮流中3D电影也没有被人遗忘，1952年第一部彩色3D电影《博瓦纳的魔鬼》大大提升了3D电影的娱乐效果。同时期的还有《黑暗中的人》和《蜡像馆》等，不过1955年随着《怪物复仇记》的下档，这个短暂的“3D黄金期”宣告结束。
70年代：复苏
70年代后环幕电影、球幕电影、IMAX巨幕电影纷纷诞生，而3D电影技术也有了长足发展，以前的3D电影需要两台放映机，稍差一点都会严重影响观看效果，但随着阿兰·西里芬特和克里斯·戈登发明的“Stereovision”专利技术出现，这一难题得到了解决。这种技术可以把左右两只眼睛看到的画面交替地印在一套普通35毫米电影胶片上，放映镜头前加上一个周期转动的遮光板，但由于视觉延迟观众并不会察觉。
80年代：中兴与衰落
时间进入八十年代后，3D电影的题材开始变得丰富，故事片、纪录片、恐怖片、动作片纷纷以3D为卖点，其中比较有代表性的是1981年的西部片《枪手哈特》(Comin’atYa!)，影片中的拔枪、射子弹、飞刀等扑面而来的镜头让很多观众惊出了一身冷汗。整个80年代早中期诞生了大量的3D电影，
《13号星期五》(1982)、《鬼哭神嚎》(1983)、《大白鲨3D》(1983)等，但即便如此，主流电影人对这种形式的电影依然报有排斥的态度。
21世纪：再度辉煌
尽管在90年代基本已经退出人们视野，但3D电影没有死去，而是像化蛹的毛虫，等待着破茧化蝶的那一刻。2005年美国Showest展会上，众多电影人和院线经理为数字电影摇旗呐喊，称其是继有声电影、彩色电影之后的第三次电影技术革命，同时他们乐观的预计数字化的3D电影将是未来电影业的主流。好莱坞的几大巨头詹姆斯·卡梅隆、斯皮尔伯格、杰弗瑞·卡森伯格都是数字3D电影的拥趸，卡梅隆更成为身体力行的先行者。