И кто знает, чем бы кончилась эта связь, если бы осенью 1927 года Прове внезапно не арестовало ГПУ по подозрению в шпионаже в пользу Великобритании. Следом за ним чекисты арестовали и Фёдорову как пособницу иностранного шпиона. Девушку мог ожидать самый печальный финал, однако судьбе было угодно смилостивиться над ней. Чекисты после первого же допроса её отпустили.

Зоя Фёдорова не рассталась с мечтой и в конце двадцатых годов поступила в театральное училище, которым руководил Ю. Завадский. Через два года училище закрыли, и студенты оказались не у дел. Неожиданная возможность поступить против воли родителей в 1930 году, в училище при Театре Революции, причём на первый курс, определила всю дальнейшую судьбу Зои. Через четыре года она успешно заканчивает учёбу. В 1932 году, будучи студенткой, была приглашена сняться в эпизодической роли в фильме «Встречный» (режиссёр С. Юткевич). Стоит ли говорить, как счастлива была Фёдорова. Когда фильм вышел на экраны, она пригласила всех своих родственников на премьеру фильма, она не знала, что эпизод с её участием был вырезан при окончательном монтаже.

Первая попытка оказалась неудачной, но именно во время этих съёмок она познакомилась с 25-летним оператором Владимиром Рапопортом, который через два года стал её мужем. Он же будет и её первым наставником в кино, приглашая в фильмы, которые будет снимать. Но это произойдёт только через три года. А в 1933 году Фёдорову внезапно заметил молодой режиссёр Игорь Савченко, который запускался с музыкальным фильмом «Гармонь». Однажды он остановил актрису за кулисами театра и предложил ей роль в своём фильме. «Я же курносая!» — искренне удивилась она. «Именно из-за этого я тебя и беру», — ответил режиссёр. Так состоялся дебют Фёдоровой в кино. После этого фильмы с её участием стали выходить на экраны один за другим, а зрители с нетерпением ждали встречи с любимой актрисой.

В 1936 году на экраны вышел фильм «Подруги» (Ленинградская киностудия). Это трогательная история о трёх девушках, добровольно ушедших сёстрами милосердия на фронт в годы Первой мировой войны. Фёдорова сыграла в нём роль своей тёзки — Зои (две другие женские роли сыграли Янина Жеймо и Ирина Зарубина). Фильм имел огромный успех и принёс актрисам всесоюзную известность. Например, Фёдоровой 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 жили в разных городах: он — в Ленинграде, она — в Москве. 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 Фёдорова переезжать к мужу не торопилась. Она была целиком увлечена своей успешной карьерой в кино.

В 1937 году Фёдорова и Рапопорт вместе участвовали в съёмках фильма «На границе». И хотя он не имел такого громкого успеха, как фильм «Подруги», однако роль Фёдоровой в нём не прошла незамеченной. Актриса по праву вошла в список звёзд советского кино. Но тут внезапно её карьера едва не прервалась на самом взлёте — Фёдорова попала в категорию детей «врагов народа».

В 1936 году заболела её мать (у неё обнаружили рак), и отец нашёл для неё частного врача, который оказался немцем. Больной он помочь так и не сумел, а его присутствие в доме Фёдоровых кое-кем было истолковано превратно. Когда в стране началась кампания против «врагов народа», эта связь сыграла злую шутку с Алексеем Фёдоровым. Он порой нелестно отзывался о некоторых высоких руководителях (на правах человека, работавшего у Ленина, он позволял себе так высказываться), поэтому, когда «ежовщина» охватила всю страну, его постигла участь миллионов несправедливо осуждённых.