Надежда Румянцева в итоге закончила Всесоюзный государственный институт кинематографии, но к тому времени она уже была сложившейся актрисой на амплуа «травести». Она уже много работала на сцене Центрального детского театра и снялась в фильмах «Навстречу жизни» и «Алёша Птицын вырабатывает характер». После кинофильма «Королева бензоколонки» все маленькие курносые девчонки узнали, что и они могут стать кинозвёздами.
В 1955 году Надежда Румянцева поступила на службу в Театр-студию киноактёра. Через 6 лет она снялась в фильме «Девчата», который принёс ей мировую славу. После «Девчат» снималась ещё в общей сложности в 24 фильмах. Озвучивала несколько киноролей: её голосом говорит Нина в «Кавказской пленнице», Зита и Гита в «Зите и Гите», Мария в «Звуках музыки» и Николь в «Как украсть миллион».
В конце 1960-х годов на длительное время перестала сниматься в кино, поскольку жила за границей, сопровождая в зарубежных командировках своего мужа, дипломата В. В. Хштояна.
После возвращения в СССР удачно сложилась карьера на ЦТ: каждое воскресное утро телевизионный «Будильник», ведущей которого была Надежда Васильевна, будил тысячи советских мальчишек и девчонок. Принимала участие в озвучивании общеизвестных в СССР мультипликационных фильмов «38 попугаев», «Привет мартышке», «Бабушка удава». Снялась в эпизодических ролях ещё в нескольких кинокартинах, продолжила озвучивать фильмы.
По словам близкой подруги Галины Пешковой, «Румянцева давно отошла от кинематографических дел,… все время посвящала семье мужу и дочери Карине». В 2006 году Надежда Васильевна снялась в последней в своей жизни телепрограмме «Линия жизни» на канале «Культура».
