In den 1950er-Jahren stellte sich Kaempferts Erfolg als Arrangeur und Produzent von Schlagerstars wie Ivo Robic und Freddy Quinn ein. Deren Hits «Die Gitarre und das Meer» sowie «Morgen» brachten Kaempfert als Arrageur denn auch seine ersten goldenen Schallplatten ein.
Mit «Wonderland by Night» gelang Kaempfert der internationale Durchbruch. Als erster Deutscher Bandleader landete er auf Platz 1 der US-Hitparade und erhielt dafür ebenfalls eine Goldene Schallplatte.
Sein Wirken verlegte sich fortan mehrheitlich auf die USA, wo er mit Künstlern wie Nat King Cole oder Sammy Davis jr. zusammenarbeitete. Als Höhepunkt seiner Karriere gilt wohl seine Komposition «Strangers in the Night», die Frank Sinatra zum Comeback verhalf.