Son talent dans la mélodie et l'arrangement accrocheur a très peu été mis à contribution au cinéma et il n'a jamais constitué un tandem régulier avec un cinéaste (contrairement à son acolyte Henry Mancini auprès de Blake Edwards, et il n'a pas eu son Jacques Demy comme Michel Legrand). On peut juste citer également parmi ses compositions originales de cinéma "Les horizons perdus" (1973) de Charles Jarrott dans l'aventure, "Arthur" (1981) de Steve Gordon dans la romance (et un autre Oscar pour la chanson "Arthur's theme (Best that you can do)" , "Les croque-morts en folie" (Ron Howard, 1982) dans la comédie, ou encore dans le drame romantique avec "Maux d'amour" (Bud Yorkin, 1990). Ses ballades romantiques et mélancoliques à la frontière entre le jazz, la pop et le classique, aux cordes luxuriantes, convenaient bien aux tourments amoureux. Sa dernière partition pour le cinéma est pour "Isn't She Great" de Andrew Bergman (2000).
Mais biensûr de nombreux films ont pu emprunter à son répertoire existant : on entend "Wives and Lovers" (chanté par Jack Jones) dans "Les Affranchis" de Martin Scorsese (1990), "Magic Moments" (avec Perry Como au chant) pour le romantique "Journal de Bridget Jones" (2001). "Raindrops Keep Falling On My Head" écrit pour "Butch Cassidy et le Kid" est d'ailleurs recyclé au générique de "Spider-Man 2" (2004). En 2019, Nicolas Bedos le convoque pour son drame romantique "La Belle époque" avec la chanson "(There's) Always Something There To Remind Me" entonnée par Dionne Warwick, laquelle figure aussi dans la B.O de "Nope" (Jordan Peele, 2022) avec le titre "Walk On By", titre de Bacharach que nous retrouverons en salle le 22 février dans le dernier film de Spielberg "The Fabelmans", comme un ultime hommage.
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