1960年,电影《刘三姐》的导演苏里到桂林采外景,曾经看过黄婉秋的演出,对她有点印象;试样片时黄婉秋只是竞选小舟妹,还是电影局的田汉看完样片后说:“这个演丫头的蛮漂亮嘛。”苏里就试了黄婉秋两组镜头:一组刘三姐拿花瓶砸莫老爷,看看她山野姑娘的野劲;一组刘三姐坐在床边绣绣球,看看她温柔的一面。结果,包括灯光师在内的人都说:“啊哟,这个太好了!”“小三妹的那双眼睛害死人!”因着这个机缘,16岁半,黄婉秋被正式定为“刘三姐”的主演
《刘三姐》是当时国产音乐片创作的鼎力之作,也是我国第一部风光音乐故事片,影响深远。在港、澳及东南亚放映时,被誉为“山歌片王”,马来西亚评其为世界十部最佳影片之一。1963年举办第二届《大众电影》“百花奖”评选,《刘三姐》一举获最佳摄影、最佳音乐、最佳美工和最佳男配角四个奖项。
黄婉秋记起,拍摄期间电影作曲雷振邦和其他老演员曾经告诉她:“三妹啊,电影拍完以后,可能很多人会写信给你,你要做好准备,要经得起舆论风雨。”果然,电影公映之后,桂林歌舞团收到的给黄婉秋的信件每天都有一大扎,她出了大名。长影厂要调黄婉秋去长春,广西死活不放:“刘三姐是广西的骄傲,一个刘三姐,广西养得活!”就这样,黄婉秋在广西唱了一辈子“刘三姐”,直到20年之后,她才在桂林见到电影编剧乔羽,乔老为她亲笔题了两个字:歌仙。