Однако это обращение к Берии не помогло. Фёдорову тогда так и не выпустили на свободу, и она сполна хлебнула тюремного лиха. Сначала её содержали в челябинской тюрьме, затем перевели в знаменитую «владимирку» — закрытую тюрьму во Владимире. Там она какое-то время сидела в одной камере с певицей Лидией Руслановой. Однажды Фёдоровой передали коротенькую записку от её сестры Александры — это было первое послание с воли, которое она получила. Сестра писала, что у неё всё нормально и что Виктория выросла хорошей девочкой. И хотя никаких подробностей в записке не было (Александра с тремя ребятишками жила в деревне Полудино в Северном Казахстане, а вторая их сестра Мария получила 10 лет лагерей и в 1952 году умерла в Воркуте), однако для Фёдоровой и этого короткого послания было достаточно, чтобы воспрянуть духом. Главное — её дочка жива, с нею всё в порядке.

После смерти Сталина Фёдорова просидела в тюрьме ещё два года. Наконец в феврале 1955 года она вышла на свободу. Вернувшись в Москву, она оказалась совершенно одна. Квартиры у неё не было, а когда она пришла на киностудию «Мосфильм», директор её просто выгнал, так как у неё на руках не было реабилитационных документов. Единственным человеком, который тогда пригрел её, была её тюремная подруга Лидия Русланова. Именно у неё Фёдорова и жила первое время после освобождения. Ей помог Сергей Михалков, с которым она была знакома (в 1941 году она снялась в фильме по его сценарию — «Фронтовые подруги»). Он пригласил её к себе домой и дал две тысячи рублей. Это был царский подарок для женщины, у которой за душой не было ни гроша.

А затем состоялась долгожданная встреча Фёдоровой со своей девятилетней дочерью Викторией. Эта встреча состоялась весной 1955 года на Казанском вокзале, куда Виктория приехала из города Петропавловска. Ей сказали, что она встречает тётю. За маму себя выдавала Александра, чтобы девочку не дразнили лишний раз дочерью «врага народа». Для девочки это оказалось серьёзным испытанием — новая мать. И это испытание было довольно мучительным. Когда Александра с двумя детьми всё-таки вернулась в Москву, Фёдорова часто попрекала её тем, что её родная дочь продолжает называть её мамой. Эти попрёки продолжались довольно долго, даже когда сёстры уже жили раздельно (Фёдорова и Виктория получили двухкомнатную квартиру на набережной Тараса Шевченко).

Карьера Фёдоровой в кино возобновилась через несколько месяцев после возвращения из тюрьмы. В 1955 году режиссёр Надежда Кошеверова (это она в 1947 году сняла знаменитую «Золушку», взявшую 4-е место в прокате — 18,27 млн. зрителей) пригласила её в свою новую картину «Медовый месяц». Фильм имел успех у зрителей, и о Фёдоровой вновь заговорили. Правда, теперь она выступала не в амплуа лирической героини, а играла характерную роль. Но она и этим была довольна.

Летом 1959 года Фёдорова впервые за долгие годы решила узнать о судьбе Джексона Тэйта. Через свою подругу, которая работала в гостинице «Украина», ей удалось выйти на некую Ирину Керк, русскую, которая была замужем за американцем. Будучи с детских лет преданной поклонницей таланта Фёдоровой, она согласилась помочь ей найти её бывшего возлюбленного. Правда, на эти поиски у неё ушло немало времени. А когда она наконец обнаружила Тэйта, тот не проявил сильного порыва увидеть ни свою бывшую возлюбленную, ни родную дочь. Объяснить это было просто: к тому времени Тэйту было далеко за шестьдесят, у него была семья, а свою дочь от русской женщины он никогда не видел. Но Фёдорова этого не знала и с нетерпением ждала новостей от Керк. И вот в один из дней её подруга, работавшая в гостинице, внезапно сообщила ей, что Керк встречалась с Тэйтом, но тот порвал фотографию дочери и отказался её признавать.