Starr rời The Hurricanes vào tháng 1 năm 1962 và theo Sharidan tới Hamburg, trước khi quay lại The Hurricanes lần thứ 3 ở Butlins[51][gc 4]. Ngày 14 tháng 8, Lennon đề nghị Starr gia nhập The Beatles, và anh đồng ý[53]. Ngày 16 tháng 8, quản lý Brian Epstein sa thải tay trống Pete Best – người sau này nhớ lại: "Ông ấy tới và nói: "Tôi có vài tin tức xấu cho cậu. Mấy chàng trai muốn cậu ra đi và Ringo tới thay". Ông ấy nói nhà sản xuất George Martin không hài lòng với cách tôi chơi, và họ cũng không thấy phù hợp."[54] Starr lần đầu chính thức chơi cho ban nhạc ngày 18 tháng 8 năm 1962 tại buổi khiêu vũ ở Port Sunlight[55]. Sau khi xuất hiện ở Cavern Club vào ngày hôm sau, người hâm mộ của The Beatles, vốn không đồng tình về vụ sa thải, đã tập trung ở trước nhà Starr gào thét: "Mãi mãi là Pete! Không bao giờ Ringo!"[52] Harrison tỏ rõ sự bất bình với đám người này và Epstein – người thấy rõ đám đông đã chuyển từ sự tôn sùng thành tức giận – buộc phải thuê vệ sĩ để đảm bảo an toàn cho Starr[56].

Buổi thu đầu tiên của anh cho ban nhạc diễn ra ngày 4 tháng 9 năm 1962[53]. Anh nhớ lại Martin cho rằng anh "bị điên và không thể chơi... chỉ vì tôi cố chơi trống và định âm cùng lúc, trong khi ban nhạc chỉ có bốn người"[57]. Ở buổi thu thứ 2 vào ngày 11 tháng 9, Martin thay Starr bằng tay trống Andy White để thu âm đĩa đơn đầu tay "Love Me Do", theo kèm là mặt B "P.S. I Love You"[58]. Starr chỉ chơi sắc-xô trong "Love Me Do" và maraca trong "P.S. I Love You"[53]. Nghĩ về vai trò của mình trong The Beatles, anh tâm sự: "Tất cả đã chấm dứt, họ đối xử với tôi như Pete Best thôi."[59] Martin sau này giải thích: "Tôi đơn giản chưa biết Ringo như thế nào, vậy nên tôi không thể nhận bất cứ rủi ro nào."[60][gc 5]

Tới tháng 11 năm 1962, Starr bắt đầu được chấp nhận từ người hâm mộ của The Beatles – những người yêu cầu anh phải hát các ca khúc[61]. Không lâu sau, anh cũng nhận được số lượng thư tương tự như các thành viên khác[62]. Starr cho rằng mình đã có được vị trí tương đương với các thành viên còn lại của ban nhạc: "Tôi cần được như vậy, tôi không đáng là người cuối cùng. Tôi gia nhập họ khi tất cả đều mệt mỏi với một tay trống."[63] Anh chỉ được nhận lượng cổ phần nhỏ trong công ty phát hành chung của Lennon và McCartney, Northern Songs, song anh vẫn được nhận 1/4 tiền thu được của nhóm từ Beatles Ltd. – công ty được thành lập để quản lý thu nhập từ các buổi diễn của ban nhạc[62]. Anh bình luận về phong cách sống của mình cũng như thành công của The Beatles: "Tôi từng chỉ sống trong các hộp đêm suốt 3 năm. Ở đó luôn luôn có những bữa tiệc không ngừng."[64] Cũng như cha của mình, Starr cũng nổi tiếng về khả năng khiêu vũ và nhận được lời khen đáng kể về tài năng này của mình[64].

Năm 1963, The Beatles có được tiếng tăm trên toàn nước Anh. Ngay tháng 1, đĩa đơn "Please Please Me" và "Love Me Do" đều xuất hiện tại các bảng xếp hạng ở đây cũng như trên chương trình truyền hình Thank Your Lucky Stars với đánh giá tích cực, giúp họ tăng được lượng đĩa bán cũng như tần suất trên đài phát thanh[65]. Tới cuối năm, hiện tượng Beatlemania đã lan rộng ra toàn quốc, và chỉ tới tháng 2 năm 1964, The Beatles đã trở thành hiện tượng toàn cầu, có mặt cả trên chương trình The Ed Sullivan Show tại Mỹ với 73 triệu người xem trực tiếp[66]. Starr bình luận: "Tại Mỹ, tôi biết mình đã đạt tới thành công. Nó giúp tôi tỉnh giấc và nghe thấy những đứa nhóc gọi tên mình. Tôi cảm nhận nó theo cá tính mình... Những tiếng gọi đó... là sự việc thường ngày của chúng tôi."[67] Anh chính là chủ đề cho khá nhiều sáng tác đương thời, có thể kể tới "I Want to Kiss Ringo Goodbye" của Penny Valentine hay "Ringo for President" của Rolf Harris[68]. Năm 1964, huy hiệu cài áo "I love Ringo" là sản phẩm bán chạy nhất của The Beatles. Trong các buổi trình diễn, ban nhạc vẫn giành nhiều thời gian cho "Starr Time" vốn trở nên rất phổ biến với người hâm mộ: Lennon tiến tới đặt chiếc micro trước dàn trống của Starr và khán phòng sẽ tràn ngập những tiếng hò hét[69]. Khi The Beatles bắt đầu thực hiện bộ phim A Hard Day's Night, Starr nhận được ngày một nhiều sự yêu mến từ giới chuyên môn vốn đánh giá cao với khả năng diễn đạt khuôn mặt ngây đơ 1-cảm-xúc và những hoạt cảnh câm trong phim[70]. Những hoạt cảnh câm đó thực tế được sắp đặt bởi đạo diễn Richard Lester vốn dĩ do Starr không có nhiều thời gian nghỉ ngơi đêm trước đó. Anh bình luận: "Chỉ vì tôi đã uống cả đêm mà hôm đó tôi không nói được lời nào."[71] Epstein gọi những lời nhận xét của Starr là "sự kỳ quái của gã lùn"[72]. Sau khi ban nhạc ra mắt bộ phim ca nhạc thứ 2, Help! (1965), Starr được độc giả tờ Melody Maker là nhân vật chính của bộ phim chứ không phải là bất cứ thành viên nào khác của The Beatles[73].

Trong bài phỏng vấn trên tạp chí Playboy năm 1964, Lennon nói rằng Starr được tham gia vào The Beatles chỉ vì Best bị ốm; Starr đáp lại rằng "[Best] dùng chút thuốc để tự khiến mình ốm"[74][gc 6]. Không lâu sau, Best liền đâm đơn kiện Starr vì xúc phạm cá nhân, và phải tới 4 năm sau tòa án mới có kết luận cuối cùng ủng hộ Best trong một bản án không công bố[75]. Tháng 6 cùng năm, The Beatles đi tour tại Đan Mạch, Úc, châu Á, Hà Lan và New Zealand, song Starr đã bị ốm ngay khi tour diễn bắt đầu[76]. Sốt cao kèm viêm họng và viêm amidan, anh phải nhập viện, ở lại đó không lâu trước khi về điều trị tại nhà[77]. Trong thời gian đó, tay trống 24 tuổi Jimmie Nicol thay thế anh trong 5 buổi diễn[78]. Sau khi hồi phục, anh gặp nhóm tại Melbourne ngày 15 tháng 6[79][gc 7]. Anh tiết lộ rằng mình rất sợ nếu bị thay thế vĩnh viễn ngay cả trong trường hợp khỏi bệnh[82]. Tới tháng 8, The Beatles gặp gỡ Bob Dylan và Starr là người đầu tiên thử điếu cần sa do Dylan mời, trong khi Lennon, McCartney và Harrison lúc đầu đều rất do dự[83].

Ngày 11 tháng 2 năm 1965, Starr kết hôn với Maureen Cox, người mà anh gặp từ năm 1962[84]. Theo thời gian, stress và nhiều áp lực khác cũng xuất hiện cùng với đỉnh cao của Beatlemania. Anh nhận được cuộc gọi đe dọa trước buổi diễn ở Montreal, và buộc phải bố trí dàn chũm chọe theo chiều dọc nhằm tránh rủi ro bị ám sát. Áp lực thường xuyên cũng ảnh hưởng tới chất lượng trình diễn của The Beatles. Anh bình luận: "Chúng tôi trở thành những gã nhạc sĩ tồi... Không có cách nào có thể cải thiện được."[85] Anh cũng sớm cảm thấy việc mình bị tách ra khỏi hoạt động âm nhạc của nhóm – những người nhanh chóng vượt ra ngoài những ranh giới truyền thống của nhạc rock mà không thực sự cần tới vai trò của anh. Trong các buổi thu âm, Starr thường chơi bài tây cùng quản lý di chuyển Neil Aspinall và người bạn Mal Evans trong khi các Beatle khác chơi nhạc mà không cần anh[86]. Trong bài phỏng vấn trên tờ Melody Maker, người hâm mộ hỏi tại sao The Beatles không cho Starr hát nhiều hơn, anh trả lời: "Tôi cảm thấy hài lòng vì được hát 1 ca khúc mỗi album."[86]

Tháng 8 năm 1966, The Beatles cho phát hành Revolver, album LP thứ 7 tại Anh[87]. Ca khúc "Yellow Submarine" là đĩa đơn quán quân duy nhất của The Beatles mà Starr hát chính[88]. Sau những áp lực kéo dài, tới cuối tháng, ban nhạc quyết định chấm dứt việc đi tour với buổi diễn 30 phút tại Công viên Candlestick ở San Francisco[89]. Starr nói: "Chúng tôi từ bỏ việc lưu diễn thật đúng lúc. 4 năm cùng Beatlemania là quá đủ cho mỗi người."[90] Tháng 12, anh dọn tới căn nhà rộng tới 3 mẫu Anh có tên Sunny Heights ở đồi Saint George[91]. Cho dù trang bị cho ngôi nhà vô vàn đồ vật xa xỉ, như rất nhiều vô tuyến, đèn màu, máy chiếu phim và các thiết bị âm thanh, bàn billard, đường đua go-kart và cả một quầy bar lớn có tên Flying Cow, song Starr không hề đặt bất cứ dàn trống nào ở nhà: "Nếu không thu âm thì tôi không chơi trống nữa."[92]

Trong album đầu tiên của năm 1967, Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band, Starr hát chính trong sáng tác "With a Little Help from My Friends" của Lennon-McCartney[93]. Cho dù toàn bộ The Beatles đều được tôn vinh với Sgt. Pepper, quãng thời gian thu âm kéo dài của album thực tế gia tăng sự tách biệt của Starr với ban nhạc. Anh bình luận: "Đây không phải album tốt nhất của chúng tôi. Nó có thể là đỉnh cao với nhiều người, nhưng tôi thì không khác gì một nghệ sĩ khách mời... Chúng chỉ ít nhiều liên quan tới cách mà tôi thường chơi."[94][gc 8] Việc không thể tạo nên những chất liệu mới khiến anh thu mình hơn vào mỗi buổi thu, và anh thường thấy mình bị bỏ quên khi chỉ phải chơi vai trò định âm rất nhỏ trong các sáng tác của McCartney, Lennon và Harrison[96]. Chính vì vậy Starr bắt đầu tập chơi guitar. Anh nói: "Tôi tạo nên hợp âm và có vẻ không ai muốn hưởng ứng. Hầu hết những gì tôi muốn tôi đều viết trên các khuôn nhạc."[97]

Cái chết của Epstein vào tháng 8 năm 1967 khiến The Beatles thiếu mất người quản lý; Starr nhớ lại: "Đó là khoảng thời gian khó khăn với chúng tôi khi đó là người phụ trách toàn bộ việc kinh doanh của nhóm – một thứ mà chúng tôi chưa bao giờ hiểu biết."[98] Không lâu sau, ban nhạc bắt đầu thực hiện một dự án phim thất bại, Magical Mystery Tour. Starr bắt đầu quan tâm hơn tới chụp ảnh, giúp anh có được vai trò Giám đốc tạo hình cho bộ phim, và sự đóng góp của anh cho bộ phim cũng đáp ứng được yêu cầu của McCartney[99].

Tháng 2 năm 1968, Starr là Beatle đầu tiên hát trong ca khúc của một nghệ sĩ khác mà không có sự tham gia của các thành viên còn lại. Anh hát trong bản hít "Act Naturally" của Buck Owens, song ca cùng Cilla Black trong "Do you Like Me Just a Little Bit?" trên chương trình Cilla tại BBC One[100]. Cuối năm, Apple Records cho phát hành Album trắng[101]. Cảm hứng thực hiện album-kép này được xuất phát từ chuyến đi gặp thiền sư Maharishi Mahesh Yogi[102]. Trong chuyến đi tới ashram ở Rishikesh, Ấn Độ, họ có được những cảm hứng sáng tác rực rỡ nhất khi viết nên hầu hết các ca khúc ở đây[103]. Cho dù chỉ ở lại đúng 10 ngày, Starr cũng hoàn thiện sáng tác đầu tay cho ban nhạc, "Don't Pass Me By"[104][gc 9]. Trong quãng thời gian thu âm Album trắng, mối quan hệ giữa các thành viên ngày một chia cách[107]. Tới thời kỳ thu âm, hoạt nhóm liên tục bị xé nhỏ, thậm chí có lúc chỉ có 1 hoặc 2 Beatle có mặt ở phòng thu[108]. Starr cảm thấy khó chịu về tính thủ lĩnh gia tăng của McCartney, vượt trên tính lãnh đạm của Lennon vốn cũng bị Starr cảm thấy không hài lòng vì sự xuất hiện ngày một thường xuyên của Yoko Ono[108]. Sau một buổi thu mà McCartney chỉ trích cách chơi trống của Starr, anh liền quyết định bỏ nhóm, đi nghỉ ngơi cùng gia đình ở Sardinia trên chiếc du thuyền mượn của Peter Sellers[109]. Trong bữa trưa, bếp trưởng có phục vụ món bạch tuộc, và anh từ chối nếm thử. Cuộc trao đổi sau đó với thuyền trưởng liên quan tới cách đối xử với động vật giúp anh viết nên ca khúc "Octopus's Garden" bằng guitar cho album Abbey Road[110]. Sau khi quay trở lại phòng thu 2 tuần sau đó[111], anh thấy dàn trống của mình được Harrison phủ kín bằng những vòng hoa chào mừng[112].

Cho dù những giai đoạn tái hợp ngắn ngủi đã làm xoa dịu mối căng thẳng giữa các thành viên trong thời kỳ thu âm Album trắng, việc thực hiện bộ phim Let It Be và bản LP theo kèm phản ánh rất rõ rệt những vấn đề trong nội bộ ban nhạc[113]. Ngày 20 tháng 8 năm 1969, 4 thành viên của The Beatles cùng ngồi với nhau lần cuối tại phòng thu Abbey Road Studios để hoàn tất ca khúc "I Want You (She's So Heavy)"[114]. Sau buổi họp bàn bạc một số thủ tục ngày 20 tháng 9 năm 1969, Lennon tuyên bố rời khỏi ban nhạc[115].