Schells Karriere begann 1955. Sein Film war Kinder, Mütter und ein General. Danach spielte er in zwei weiteren Filmen mit, bis er 1961 seine Rolle als Hans Rolfe im Nürnberger Jüngsten Gericht übernahm. Seine Rolle als Hans brachte ihm großen Ruhm und Erfolg. Er gewann einen Oscar und den Golden Globe Award als bester Schauspieler.
Schell spielte dann in anderen großen Filmen mit, die ihm Nominierungen für einen Oscar einbrachten. Nominiert wurde er für seine Rolle als Arthur Goldman in Der Mann im Glaskasten, für seine Rolle als Johann in Julia. Dann gewann er 1992 einen Golden Globe Award für den besten Nebendarsteller für seine Rolle als Wladimir Lenin in dem Film Stalin.
Danach führte Schell dann bei einem Fernsehfilm Candles in the Dark Regie. Nach seinem Sieg 1992 spielte Schell dann in vielen Fernsehfilmen mit. 1998 trat Schell als Jason Lerner in dem Film Deep Impact von 1998 auf. Seine letzte Rolle spielte er zuletzt 2008 in der Komödie Die Brüder Bloom als Diamond Dog in dem Film The Brothers Bloom.