Men ved sin hjemkost vendte han seg mot skuespill; først kortvarig ved Dagmarteatret og deretter ved Det ny Teater. På Det ny Teater møtte han Asta Nielsen som ikke riktig kunne finne innpass på scenen, men Urban Gad kunne i henne allikevel se et uforløst potensial, og skrev filmmanuskriptet til filmen Afgrunden spesielt til henne. Filmen ble tatt opp i 1910 med Urban Gad som regissør og Asta i hovedrollen. Filmen ble både Urban Gads og Asta Nielsens europeiske gjennombrudd, en milepel i dansk stumfilmhistorie og en stor publikumssuksess. Filmen var et erotisk kjærlighetsdrama om spillelærerinnen Magda Vang (Asta Nielsen) som er forlovet med prestesønnen Knud Svane (Robert Dinesen), men blir betatt av sirkusartisten Rudolph Stern (Poul Reumert) som hun løper vekk med. Men han utnytter henne og har andre kvinner også, og da han prøver å selge henne tilbake til Knud, dreper hun ham på tross av at hun elsker ham. I siste scene blir hun ført vekk av politiet.
Etter Afgrunden flyttet Urban Gad til Tyskland sammen med Asta Nielsen, de to ble gift i 1912. Sammen laget de 33 filmer i Berlin, med ham som manuskriptforfatter og regissør og henne som hovedperson, mange av dem publikumssuksesser og finansielt profitable. Den kanskje best kjente av hans filmer, komedien Engelein (1914), stammer fra denne perioden. I den spiller en nå 32-årig Asta en 17-årig pike som i filmen skal utgi seg for å være en 12-årig pike, for å arve fra sin rike onkel fra USA som kommer på besøk. I 1915 var deres profesjonelle samarbeide opphørt og de ble skilt i 1918. Etter Asta fortsatte Urban Gad med å lage filmer for flere andre av tidens store stumfilmsstjerner. Fra 1916 til 1921 laget han ca. 22 filmer.
Da vendte han tilbake til Danmark, og sluttet sin filmkarriere med en Fy og bi-film (Telegrafstolpen og Tilhengeren); Lykkehjulet som hadde premiere 26. desember 1926. Men selv om han var sluttet med å produserer film, sluttet han allikevel ikke helt med filmen. Han fikk kinobevilling, og ble kinodirektør for Grand Teatret de neste 25 årene. Etter hans død overtok hans andre kone ledelsen. Han forfattet dessuten også to bøker om film; Filmen: Dens Midler og Maal (1919) og Klunketiden paa en anden Maade (1949, posthumt).
Urban Gad var gift med den danske stumfilmsstjernen Asta Nielsen (1912–1918; ekteskap oppløst), og senere med den tyske skuespilleren Esther Burgert Westenhagen (Esther Gad) (1922–1947). Urban Gad døde den 26. desember 1947, og ligger begravd på Humlebæk Kirkegård.
