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. Более месяца пролежав в госпитале, его выписали с диагнозом «не годен к полетам». После этого Героя Советского Союза Ивана Клещева распределили для дальнейшего прохождения службы в отдел по расследованию авиакатастроф. В отличие от него, Федорова была несказанно рада такому повороту событий и уже мечтала о свадьбе. Однако судьбе было угодно расставить все по-своему. В один из дней И. Клещев вылетел к месту очередной катастрофы под Тамбовом, и самолет, в котором он находился, был атакован вражеской авиацией. В неравном бою самолет Клещева был сбит и разбился. Так Федорова вновь осталась одна.

Надо отдать должное Зое Федоровой, несмотря на драматизм всего происходящего в стране и в ее личной судьбе, она не прекращала попыток вызволить из тюрьмы отца. Для этого ей даже пришлось напроситься на прием к Лаврентию Берии. Этот человек тайно симпатизировал знаменитой актрисе и готов был многое для нее сделать в обмен на ее благосклонность. По воспоминаниям многих, через такую «помощь» Берии тогда прошли многие известные женщины страны. Вполне вероятно, что не избежала этой участи и Федорова. В результате в конце лета 1941 года ее отца выпустили на свободу. Однако годы отсидки не прошли для 56-летнего А. Федорова даром. Из-за обморожения в лагере ему ампутировали пальцы на обеих руках. Жизнь на свободе продолжалась для него недолго, и 22 сентября 1941 года Алексей Федоров скончался. А вскоре Федорову и двух ее сестер постигло новое горе — на фронте погиб их младший брат Иван.

Тем временем Л. Берия не бросил своих попыток ухаживать за знаменитой актрисой. В декабре 1943 года он пригласил ее к себе в особняк на улице Качалова, объяснив свое приглашение просто: «Моя супруга любит вас и хочет отметить ваш день рождения в узком кругу».