En 1963, à 27 ans, elle tourne dans le chef-d'œuvre cinématographique, Le Mépris, de Jean-Luc Godard, avec Michel Piccoli et Jack Palance à Capri, dans la célèbre Villa Malaparte, conçue par l'architecte Adalberto Libera. Le film fut accueilli à l'époque de façon mitigée. Elle dira plus tard qu'elle n'a jamais vraiment bien compris « l'esprit Godard » mais qu'elle s'était bien amusée sur le tournage du film. Par ailleurs, Michel Piccoli disait d'elle : « Brigitte Bardot fut, au début de l'entreprise, ravie qu'un cinéaste comme Godard lui demande de travailler avec lui. Bien qu'intimidée, elle était parfaitement consciente de ce qui l'attendait. Mais en même temps, il y avait quelque chose d'assez bouleversant dans sa manière d'être, son indolence, son non-besoin d'effort »
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Elle part l'année d'après, en 1964, passer des vacances à Buzios, un village du Brésil, en compagnie de son petit ami de l'époque, le musicien brésilien Bob Zagury. Dès lors, Buzios connut le même engouement que Saint-Tropez, grâce au séjour de la star. En remerciement, les brésiliens lui érigèrent une statue à son effigie, sculptée par Motta.

Puis en 1965, elle joue aux côtés de Jeanne Moreau dans Viva María ! de Louis Malle, réalisateur qu'elle retrouvait trois ans après Vie Privée. L'histoire de deux chanteuses de cabaret, au Mexique, embrassant une cause révolutionnaire. Le film eut un très gros succès, notamment aux États-Unis, où B.B. partit en faire la promotion. Elle fut reçue par la presse et le public comme les plus grandes stars hollywoodiennes. Elle fut également nominée pour ce film aux BAFTA, pour la meilleure actrice étrangère. À cette période, Bardot était au sommet de sa beauté et de sa gloire.