Tą patį metus ji vaidino Šeroną Teitą kartu su Leonardo DiCaprio ir Bradu Pittu Kventino Tarantino komedijoje "Vieną kartą Holivude", o Robbie buvo Tarantino "pirmasis ir vienintelis pasirinkimas" vaidinti mirusią aktorę. Su grėsme, kad
Filmas pasakoja apie išnykantį personažinį aktorių (DiCaprio) ir jo dublininką (Pittą), kai jie keliauja sparčiai besikeičiančioje kino industrijoje 1969 m. Los Andžele. Robbie, jaučianti "milžinišką atsakomybės jausmą", ruošėsi vaidmeniui susitikusi su Tate'o šeimos nariais ir draugais, žiūrėdama visus jos filmus ir skaitydama Tate'o tuometinio vyro Roman Polanski autobiografiją. "Vienu metu Holivudoje" premjera įvyko 2019 m. Kanų kino festivalyje ir sulaukė kritikos palankumo, o komercinė sėkmė visame pasaulyje uždirbo 374,3 mln. JAV dolerių. Nepaisant to, kad daugelis kritikuoja Robbie'io filmą dėl jo tekstų trūkumo, "The Daily Telegraph" žurnalistas Robbie Collinas atkreipė dėmesį į sceną su Robbie kino teatre, kuri, jo nuomone, yra "patys maloniausi" filmo scena.