1908年、映画関係の特許を多数持つ発明王トーマス・エジソンは、自社をはじめとする当時の映画製作会社や配給最大手ジョージ・クライン、フィルムを製造するイーストマン・コダックと組んで映画配給を独占するトラスト「モーション・ピクチャー・パテント・カンパニー」（Motion Picture Patents Company、MPPC、別名エジソン・トラスト）を設立した。レムリほか当時の映画館経営者にとって、これはトラスト参加各社の作る映画を上映する度に料金を払わねばならなくなることを意味した。エジソンは映画用カメラや上映機など映画関係の機械に使われる電気モーターなど、多数の部品の特許をたてに、映画の撮影から上映までのすべての過程から料金を徴収して映画産業独占を強めようとした。
レムリほか不満を抱いたニッケルオデオン経営者らはエジソンへの料金支払いを回避するために独自の映画製作を行うこととし、1909年6月、カール・レムリとエイブ・スターン、ジュリアス・スターンはヤンキー・フィルム・カンパニー（Yankee Film Company）を設立、同社は急速に拡大しインディペンデント・ムービング・ピクチャー・カンパニー（Independent Moving Picture Company、略称 IMP）となった。レムリは、出演料の高騰を防ぐため俳優の名を映画にクレジットしないというエジソンらの慣習を破り、登場するスターらの名を表示するようにしたため、当時の主要な映画俳優の多くがレムリらと仕事することを望んだ。こうして彼はスター・システムの形成に成功した。1910年、それまでバイオグラフ・スタジオ（Biograph Studios）の映画に出演し単に「バイオグラフ・ガール」と呼ばれていた女優フローレンス・ローレンスの宣伝を手掛け、アメリカの映画会社として初めてスター俳優の名を映画のマーケティングに使用することとなった。
1912年6月8日、レムリはIMP社とその他8つの中小映画会社を合併し、ユニバーサル・フィルム・マニュファクチュアリング・カンパニー（Universal Film Manufacturing Company）を設立、ここではじめて「ユニバーサル」の名が登場する。レムリは、マーク・ディンテンファス（Mark Dintenfass）、チャールズ・バウマン（Charles Baumann）、アダム・ケッセル（Adam Kessel）、パット・パワーズ（Pat Powers）ら共同経営者らの中でも代表的な人物であり、最終的には彼ら全員の株を買い取り追放した。このユニバーサル社は映画館は持たなかったものの複数の映画製作業者と映画配給業者が水平統合を行ったものであり、1925年には有限責任の会社組織となりユニバーサル・ピクチャーズ・カンパニー（Universal Pictures Company, Inc.）へと発展する。
ユニバーサル・シティの建設現在のユニバーサル・シティ。オープンセットを作るための広大なバックロットがスタジオ裏に広がる
1910年代、アメリカ東部にあった独立系映画会社がエジソンの追及から逃れて西海岸に移転する動きが強まる中、1912年末にはユニバーサルもハリウッド周辺での映画製作に集中した。この時期に採用した最初のロゴは「地球の周りをとりまく輪に、太いケンタッキー体の文字で社名を表記する」というもので、すでに今日のユニバーサルのロゴにつながるデザインであった。1915年にはレムリは世界最大の映画撮影所である広さ230エーカー（0.9平方km）のユニバーサル・シティ・スタジオを、ハリウッドの町からカフエンガ峠を越えたところにあるサンフェルナンド・バレー地区の牧場に開設した。これが新しい町ユニバーサル・シティの始まりでもある。他の映画会社と異なり、レムリのスタジオは観光客の見学を歓迎し、今日のユニバーサル・スタジオ・テーマパークにつながっている。ユニバーサルのスタジオはハリウッドでも最大であったが、その製作する映画はほとんどが小さな町の観客を相手にしたメロドラマや西部劇、連続活劇などの低予算映画であった。
レムリの映画業界に果たした役割は革新者であったが、彼の経営姿勢はきわめて慎重であった。パラマウント映画の創始者アドルフ・ズッカー（Adolph Zukor）、20世紀フォックスの創始者ウィリアム・フォックス（William Fox）、MGMの創始者マーカス・ロウ（Marcus Loew）らと異なりレムリは全米の劇場網を作らなかった。レムリはまた自社の映画全ての資金集めや出資をおこない、借金をすることを拒んだ。この方針は、同社が起用した俳優・映画監督エリッヒ・フォン・シュトロハイムが『悪魔の合鍵』や『愚かなる妻』などの諸作にきわめて贅沢な製作費を注いだことで破綻しかけたが、ユニバーサルは扇情的な宣伝を行って観客を集め、巨額の製作費の一部を抜け目なく回収した。
