DreamWorks và Paramount đã mở một cuộc vận động giải thưởng cho Dreamgirls ngay từ khi bộ phim còn trong quá trình sản xuất. Tháng 2 năm 2006, giới truyền thông được mời tới tham dự một chương trình trực tiếp đặc biệt giới thiệu về việc sản xuất phim, trong đó có màn biểu diễn trực tiếp của các diễn viên với ca khúc "Steppin' to the Bad Side"[84]. Ba tháng sau, hai mươi phút được trích từ phim, bao gồm cảnh các ca khúc "Fake Your Way to the Top", "Family", "When I First Saw You" và "Dreamgirls", đã được trình chiếu tại Liên hoan phim Cannes 2006, với sự có mặt của hầu hết đội ngũ diễn viên và ê-kíp sản xuất[85]. Những sự kiện này đã giúp Dreamgirls được nhận định có thể sẽ là "ứng cử viên triển vọng" (front-runner) cho Giải Oscar phim hay nhất cũng như các hạng mục Oscar khác[86].

Tiếp theo thành công tại liên hoan phim Cannes, DreamWorks và Paramount lại khởi động một chiến dịch quảng cáo "For Your Consideration" rộng rãi; và cũng đã gây ngạc nhiên khi hạ vị trí vai Effie White để Jennifer Hudson ứng cử nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất, và giữ Beyoncé trở thành ứng cử viên duy nhất cho hạng mục nữ diễn viên chính, thay vì đưa cả hai cùng ứng cử với vai trò nữ diễn viên chính. Ngược lại, ở phiên bản nhạc kịch, cả hai diễn viên đóng vai Effie và Deena, Jennifer Holliday và Sheryl Lee Ralph, đều được đề cử giải Tony cho Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất, và Holliday đã giành giải thưởng. Việc vai diễn của Beyoncé vượt qua vai của Hudson trong việc ứng cử khiến Tom O'Neil của tờ Los Angeles Times nói rằng "thật mỉa mai làm sao" và "chắc bởi cô ấy là Beyoncé"[35]. Tuy nhiên trong một bài viết khác cũng trên tờ này sau đó, cho rằng việc này lại là kế hoạch giúp Hudson có cơ hội cao hơn trong việc giành chiến thắng[87].

Bộ phim đã giành được 8 đề cử Oscar ở 6 hạng mục, trở thành phim với nhiều đề cử Oscar nhất của cả năm, dù rằng không có giải quan trọng nào dành cho phim hay nhất, đạo diễn xuất sắc nhất cũng như giải cho nam hay nữ diễn viên chính. Những hạng mục được đề cử bao gồm: Nam diễn viên phụ xuất sắc nhất (cho Eddie Murphy), Nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất (cho Jennifer Hudson), Thành tựu xuất sắc nhất trong phục trang, chỉ đạo nghệ thuật và âm thanh; còn lại ba đề cử đều thuộc về Ca khúc trong phim hay nhất, cho ba bài hát "Listen", "Love You I Do" và "Patience". Dreamgirls là bộ phim không phải hoạt hình đầu tiên nhận được nhiều hơn đề cử Oscar cho ca khúc trong phim (trước đó chỉ có hai bộ phim hoạt hình của Disney là Người đẹp và quái vật (1991) và Vua sư tử (1994); Chuyện thần tiên ở New York (2007), cùng với Slumdog Millionaire (2008) sau đó cũng lặp lại thành tích này)[88]. Bộ phim cũng trở thành tác phẩm đầu tiên trong lịch sử giải Oscar có số đề cử cao nhất nhưng vắng bóng ở hạng mục Phim hay nhất[89]. Việc cái tên Dreamgirls không xuất hiện trong danh sách đề cử Phim hay nhất và các hạng mục quan trọng đã gây ngạc nhiên cho giới báo chí; nhiều tờ báo cho rằng giải Oscar đã "không đếm xỉa" ("snub") đến bộ phim[90][91][92]. Mặt khác, đạo diễn Bill Condon lại phát biểu rằng: "Tôi nghĩ những thành viên Viện Hàn lâm thích những bộ phim khác hay hơn", và "chúng tôi sẽ không bao giờ giành chiến thắng kể cả khi chúng tôi được đề cử"[93].

Tại lễ trao giải Oscar ngày 25 tháng 2 năm 2007, rốt cuộc Dreamgirls lại thất bại ở hầu hết các hạng mục, chỉ giành được 2 giải là Âm thanh (cho Michael Minkler, Bob Beemer và Willie D. Burton) và Nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất. Dù rất hy vọng, nhưng cuối cùng Eddie Murphy đã mất giải Nam diễn viên phụ xuất sắc nhất về tay Alan Arkin của phim Little Miss Sunshine[94][95]. Trong đêm đó, Beyoncé Knowles, Jennifer Hudson, Anika Noni Rose và Keith Robinson đã biểu diễn ba bài hát của Dreamgirls được đề cử cho Ca khúc hay nhất, dù cả ba bài này đều không giành giải, thay vào đó là ca khúc "I Need to Wake Up" từ bộ phim tài liệu An Inconvenient Truth.

Tại lễ trao giải Quả cầu vàng, Dreamgirls được đề cử ở 5 hạng mục: Phim hay nhất ở thể loại hài kịch hay nhạc kịch, Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất ở thể loại hài kịch hay nhạc kịch (Beyoncé Knowles), Nam diễn viên phụ xuất sắc nhất (Eddie Murphy), Nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất (Jennifer Hudson) và Ca khúc trong phim xuất sắc nhất ("Listen"). Bộ phim thắng lớn khi trở thành phim hay nhất ở thể loại hài kịch hay nhạc kịch, cũng như nhận hai giải dành cho nam và nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất[96].

Theo thống kê trên IMDb, phim đã giành được ít nhất 43 giải trên tổng số 89 đề cử ở nhiều giải thưởng lớn nhỏ khác nhau[56]. Dreamgirls cũng lọt vào tốp 10 phim đứng đầu do Viện phim Mỹ lựa chọn năm 2006[97]. Thành công lớn nhất của phim thuộc về Jennifer Hudson, khi cô từ một người thất bại tại American Idol 2004, lại nhận được giải Oscar, giải Quả cầu vàng, giải BAFTA và hàng chục giải thưởng khác cho vai diễn đầu tiên của mình.