Hoewel zijn films de ene Oscar na de andere wonnen, kreeg Willis lang geen enkele nominatie. Dat werd mede verklaard door zijn radicalisme en luidkeels beleden afkeer van Hollywood. Uiteindelijk werd hij genomineerd voor de zwart-witfotografie van de quasi-documentaire Zelig (Woody Allen, 1983) en het laatste deel van de trilogie The Godfather Part III (Francis Ford Coppola, 1990), na te zijn gepasseerd voor zijn baanbrekende werk in Coppola’s eerste twee delen van The Godfather-cyclus (1972 en 1974).
Zijn eerste Oscar kreeg hij in 2009, als goedmakertje, voor een imposant oeuvre (“wegens onovertroffen beheersing van licht, schaduw, kleur en beweging”). Alle films die Willis draaide, vooral tijdens de hoogtij van het nieuwe Hollywood (1970-80), zijn op zijn minst visueel interessant en hij verbaasde zich erover dat sommige regisseurs niet in beelden dachten, maar alleen in scenario’s. Behalve de eerder genoemde films was Willis verantwoordelijk voor het beeld van The Landlord (Hal Ashby, 1970), Loving (Irvin Kershner, 1970), The People Next Door (David Greene, 1970), Klute (Alan J. Pakula, 1971), Little Murders (Alan Arkin, 1971), Bad Company (Robert Benton, 1972), Up the Sandbox (Kershner, 1972), The Paper Chase (James Bridges, 1973), The Parallax View (Pakula, 1974), The Drowning Pool (Stuart Rosenberg, 1975), All the President’s Men (Pakula, 1976), Annie Hall (Allen, 1977), September 30, 1955 (Bridges, 1977), Interiors (Allen, 1978),
Comes a Horseman (Pakula, 1978), Manhattan (zwart-wit; Allen, 1979), Stardust Memories (Allen, 1980), Pennies from Heaven (Herbert Ross, 1981), A Midsummer Night’s Sex Comedy (Allen, 1982), Broadway Danny Rose (Allen, 1984), The Purple Rose of Cairo (gedeeltelijk zwart-wit; Allen, 1985), Perfect (Bridges, 1985), The Money Pit (Richard Benjamin, 1986), The Pick-Up Artist (James Toback, 1987), Bright Lights, Big City (Bridges, 1988), Presumed Innocent (Pakula, 1990), Malice (Harold Becker, 1993) en The Devil’s Own (Pakula, 1997). Willis regisseerde één enkele film, de lesbische thriller Windows (1980), die hij zelf achteraf “een vergissing” noemde.
Hij was niet de enige: de film kreeg vijf nominaties voor een Golden Raspberry (waaronder slechtste regie) en werd beschuldigd van een homofobe strekking. Willis komt aan het woord in documentaires als Visions of Light (Arnold Glassman, Todd McCarthy en Stuart Samuels, 1992), Easy Riders, Raging Bulls: How the Sex, Drugs and Rock ‘n’ Roll Generation Saved Hollywood (naar het gelijknamige boek van Peter Biskind; Kenneth Bowser, 2003), Cinematographer Style (Jon Fauer, 2006) en Woody Allen, A Documentary (Robert B. Weide, 2012).