1932 war Los Angeles Austragungsort der Olympischen Sommerspiele. Bereits Mitte des 20. Jahrhunderts war das kleine Vorstadthaus mit Swimming Pool und Doppelgarage zum dauerhaften Symbol der Stadt geworden. Auch die ab 1910 stark aufstrebende Filmindustrie lockte viele Neuankömmlinge nach Los Angeles, doch der wahre Boom kam erst während und nach dem Zweiten Weltkrieg mit der Luft- und Raumfahrtindustrie, die sich kriegsbedingt in großer Anzahl im Großraum Los Angeles ansiedelten.
1960 wurde das erste Bürohochhaus in die ehemals niedrige Silhouette der Stadt gebaut, deren höchstes Bauwerk bis dahin die City Hall (Rathaus) von 1928 war. Im August 1965 kam es zu schweren sog. Rassenunruhen, bei denen 34 Menschen ums Leben kamen. 1984 war Los Angeles zum zweiten Mal Austragungsort der Olympischen Sommerspiele.
Die Unruhen in Los Angeles im April 1992 stellten eine der größten Rassenunruhen in der Geschichte der USA dar. Auslöser war der Freispruch von vier Polizisten weißer Hautfarbe, die der Misshandlung des Afroamerikaners Rodney King angeklagt waren. Zwischen Ende Oktober und Anfang November 1993 vernichteten Brände im Stadtbereich von Los Angeles tausende Hektar bebauten Landes. Am 17. Januar 1994 erschütterte ein Erdbeben der Stärke 6,7 auf der Richterskala die Stadt. 57 Menschen kamen dabei ums Leben, wichtige Verkehrsverbindungen und mehrere tausend Gebäude wurden beschädigt oder zerstört. Vom Ende des Kalten Krieges war ein wichtiger Wirtschaftszweig der Stadt, die Luft- und Raumfahrtindustrie, stark betroffen.