Sert recibió numerosos encargos en su segunda ciudad de residencia, París: uno de sus primeros trabajos decorativos fue el salón de música del domicilio parisino de los príncipes de Polignac (1910), al que siguieron el comedor del palacete de la condesa de Bearn (1911), la residencia de Luis de Errazu (1912), el pabellón de caza del barón Rothschild en Chantilly (1920), la escalera de honor del palacete de la duquesa de Elchingen (1922), el salón de Maurice Wendel (1924) y el de la rica residencia de la viuda del diplomático Philippe Berthelot (1938).Sert también destacó como decorador teatral para la compañía de Diaghilev en ballets como La leyenda de José (1914), Los jardines de Aranjuez (1918) y L'astuzie femminili (1920), e hizo los decorados para la ópera de Granados Goyescas representada en la Scala de Milán. Sus escenografías para los Ballets Rusos están vinculadas al art déco, corriente de moda en aquel momento, que Sert adoptará durante una década, aproximadamente.
Fuera de Francia, pintó el domicilio del barón Becker en Bruselas (1930), el palacio del príncipe Mdivani en la antigua abadía de San Gregorio de Venecia (1935), la Kent House, residencia londinense de sir Saxton Noble (1913), la Coombe Court, propiedad de lady Ripon (1915), el castillo de Lympne, de sir Philip Sassoon, en Folkstone (1915), el comedor del castillo de Wretham Hall (1919), también perteneciente a sir Saxton Noble, y el salón de baile de la casa señorial en Londres de otro antiguo cliente, sir Philip Sassoon (1924). También recibió encargos del otro lado del Atlántico: en Buenos Aires decora el palacete Errázuriz (1922), la residencia Pereda (1932) y el domicilio de los señores Kavanagh (1938).
En Estados Unidos recibió importantes tareas de decoración: el salón de música de la casa Cosden en Palm Beach, Florida (1924); nueve plafones para Harry Phips en Pittsburgh (1924); la decoración del rascacielos Rockefeller Center (1931-1941), con una temática exaltadora del progreso y la sociedad norteamericana; y especialmente quince plafones con temas españoles para un lujoso comedor del Hotel Waldorf Astoria de Manhattan (1929-1931), que a partir de entonces se llamó Sala Sert; muestra diversas escenas basadas en el folklore español: El forzudo, Bailarines, Caballerías, Trapecios, Guitarras y bandurrias, Funámbulos, Castellers, La siesta, Las bodas de Camacho, Los borrachos, La charanga, La buenaventura, Saltacarnero, Los toros y El astrólogo; estas pinturas fueron retiradas por una remodelación del hotel en 1972, y actualmente se encuentran en el Sucre de Vic. Por mediación de Salvador de Madariaga, Sert se encargó de la ornamentación de la gran Sala del Consejo del Palacio de la Sociedad de Naciones en Ginebra (1935-1936), desarrollando una serie de alegorías de la Guerra y la Paz, del Progreso de la Humanidad, de la Justicia y del Derecho internacional. El plafón central es una alegoría de los continentes, representados por cinco figuras gigantescas que destruyen un arco, símbolo de la guerra; a los lados se muestran las consecuencias de la guerra, con la doble versión de vencedores y vencidos, y en los extremos las alegorías de la paz muerta y la paz resucitada; en los laterales se representan los éxitos de la humanidad y las virtudes que los guían; en el techo, el derecho internacional representado por la lección impartida por Francisco de Vitoria en la Universidad de Salamanca y que ha de conseguir la unión de los cinco continentes, cinco gigantes que unen sus manos formando una corona de brazos justo en medio de la sala. Irónicamente, la inauguración tuvo lugar en octubre de 1936, en plena Guerra Civil. Sert exhibió en el pabellón del Vaticano de la Exposición Internacional de París de 1937 una obra alusiva a la tragedia española, La intercesión de Santa Teresa en la Guerra Civil española.
