Однажды он остановил актрису за кулисами театра и предложил ей роль в своем фильме. "Я же курносая!" - искренне удивилась она такому выбору. "Именно из-за этого я тебя и беру", - ответил режиссер. Так состоялся дебют Федоровой в кино. После этого фильмы с ее участием стали выходить на экраны страны один за другим, а зрители с нетерпением ждали встречи с любимой актрисой.
В 1936 году на экраны страны вышел фильм "Подруги" (Ленинградская киностудия). Это трогательная история о трех девушках, добровольно ушедших сестрами милосердия на фронт в годы первой мировой войны. Федорова сыграла в нем роль своей тезки - Зои (две другие женские роли сыграли Янина Жеймо и Ирина Зарубина). Фильм имел огромный успех и принес актрисам всесоюзную известность. Например, Федоровой многочисленные поклонники не давали прохода как на улице, так и дома, куда они звонили ежедневно по нескольку раз. Но она к тому времени была уже замужем, хотя с мужем они проживали в разных городах: он - в Ленинграде, она - в Москве. В. Рапопорта это не устраивало, и вскоре ему удалось выпросить у местных властей отдельную квартиру в городе на Неве для себя и своей молодой жены. Но Федорова переезжать к мужу не торопилась. Она была целиком увлечена своей успешной карьерой в кино.
В 1937 году Зоя Федорова и В. Рапопорт вместе участвовали в съемках фильма "На границе". И хотя он не имел громкого успеха, как фильм "Подруги", однако роль Федоровой в нем не прошла незамеченной. Актриса по праву вошла в список тогдашних звезд советского кино. Но тут внезапно ее карьера едва не прервалась на самом взлете - Федорова попала в категорию детей "врагов народа". Дело обстояло так.
В 1936 году заболела ее мать (у нее обнаружили рак), и отец нашел для нее частного врача, который оказался немцем. Однако больной он помочь так и не сумел, и его присутствие в доме Федоровых кое-кем было истолковано превратно. Когда в стране началась кампания против "врагов народа", эта связь сыграла злую шутку с Алексеем Федоровым. Он и так порой позволял себе нелестные отзывы в адрес некоторых высоких руководителей (на правах человека, работавшего у Ленина, он имел все права так высказываться), поэтому когда "ежовщина" охватила всю страну, его постигла участь миллионов несправедливо осужденных. Летом 1938 года А. Федоров был арестован по статье 58 УК и приговорен к десяти годам лишения свободы.
Став дочерью "врага народа", Федорова мысленно распрощалась со своей звездной карьерой. Однако, как это ни странно, но арест отца практически не отразился на дальнейшей судьбе актрисы. За первые десять лет своей карьеры в кино она снялась в 22 картинах, причем, в большинстве из них в главных ролях. Стоит отметить, что за съемки в фильмах "Музыкальная история" (1940, 7-е место в прокате - 17,9 млн. зрителей) и "Фронтовые подруги" (1941) Федорова была удостоена Сталинской премии.
Однако, как признавалась позднее сама актриса, она мечтала о других ролях - ярких, музыкальных, - а ей приходилось играть героинь, как через кальку списанных друг с друга. Даже пыталась изменить свой имидж, сыграть отрицательную героиню (чтоб курила, пила и ругалась как базарная торговка), но таких ролей ей никто не предлагал. Так что не все безоблачно было в тогдашней ее кинокарьере.
Между тем в конце 30-х годов изменилась личная жизнь актрисы. Брак с В. Рапопортом окончательно развалился, и в 1939 году актриса встретила свою настоящую любовь. Этим человеком стал летчик Иван Клещев. Однако оформить свои отношения официально времени у них не хватило - началась война с фашистской Германией. И. Клещев ушел на фронт, и в одном из боев под Сталинградом его самолет был сбит. Летчика спасло чудо - он выжил, получив тяжелые ранения.