Летом 1955 года режиссер Михаил Ромм пригласил Смоктуновского на эпизодическую роль в фильме «Убийство на улице Данте». По сюжету его герой, молодой врач, сотрудничавший с немцами, входит в кабачок и сообщает, что к Мадлен Тибо едет сын Шарль. Съемка не заладилась с самого начала. Этот эпизод снимали чуть ли не всю смену. Ассистенты режиссера предлагали Ромму заменить бездарного актера. Ромм вдруг отрезал: «Прекратите эту мышиную возню! Актер же это чувствует. Ему это мешает. Неужели вы не видите, как он талантлив?! Снимается первый раз, волнуется».
В том же году Смоктуновский сыграл в фильме режиссера Александра Иванова «Солдаты» (1957). Здесь ему досталась небольшая роль солдата Фарбера. По мнению многих, уже тогда он проявил незаурядный талант.
В роли Фарбера его заметил режиссер Ленинградского Большого драматического театра Г. Товстоногов и был буквально пленен глазами актера. В те дни в БДТ ставили «Идиота» Ф. Достоевского, и именно в Смоктуновском режиссер увидел идеального князя Мышкина.
Есть роли у актеров, точно попадающие ко времени. Мышкин Смоктуновского абсолютно вышел из Достоевского, был человеком прошлого века, но и полностью отразил потребности времени в искусстве 1960-х годов.
Премьера «Идиота» состоялась в БДТ 31 декабря 1957 года. Спектакль имел сенсационный успех. О своих впечатлениях рассказывает актриса Алла Демидова: «Когда на сцену БДТ в „Идиоте“ выходил Смоктуновский, то время останавливалось — зал замирал, затаив дыхание, и вот мы, зрители, жили вместе с ним в двух временных и пространственных измерениях, время Достоевского и сиюминутное время соединялось, давая нам объем и растяжение. За один спектакль мы успевали прожить несколько жизней…»
В БДТ Смоктуновский был занят еще в двух спектаклях: «Кремлевские куранты» (Дзержинский) и «Иркутская история» (Сергей Серегин).
В 1960 году Ромм приступил к работе над фильмом о физиках-ядерщиках с рабочим названием «365 дней». Первоначально на роль Ильи Куликова был утвержден актер Юрий Яковлев. Однако перед самым началом съемок он попал в аварию. Михаил Ильич стал искать другого актера. «Меня пригласили пробоваться, потому что Ромм помнил, как я снимался у него в маленьком эпизоде в картине „Убийство на улице Данте“, и у него осталось в памяти, что я — гибок, — говорил Смоктуновский. — Он дал мне репетицию и пробу, на пробе хохотал, но сказал, что делаю все совершенно не то. Нужна была избалованность, покой, моцартовский полет мыслей, уверенность. Все это во мне отсутствовало… Михаил Ильич говорил, что в этой роли он видит полноватого человека. Хорошо, я поправлюсь, — говорил я. — Очень хотелось с ним работать… Говорят, опыт учит…»
Фильм «Девять дней одного года» (1962) (от прежнего названия «365 дней» отказались) пользовался большим успехом у зрителей. На кинофестивале в Карловых Варах картина получила высшую награду — «Хрустальный глобус», а Смоктуновский был отмечен премией за лучшее исполнение мужской роли.
Следующая картина станет поистине эпохальной в творческой биографии актера. Григорий Козинцев предложил актеру роль Гамлета, причем без всяких проб! В ответ Смоктуновский написал ему письмо, в котором признавался: «Совсем не верю в себя как в Гамлета. Если Вы сможете вдохнуть в меня эту веру, буду очень и очень признателен…»
Козинцев эту веру в Смоктуновского вдохнул, и в феврале 1962 года работа над фильмом началась. Гамлет Смоктуновского в первую очередь был человеком добрым, всепрощающим… Режиссер постоянно предостерегал его от излишней мягкости, напоминая о гневности, гордости Гамлета.
«Тогда этой роли были отданы не только силы и опыт, но и кусок жизни, — вспоминал Смоктуновский. — Отданы трепетно, с сердцем, душою… Когда фильм был уже снят, то казалось, что можно было сделать лучше, тоньше…»
Смоктуновскому самому нравилась эта роль: «Да, это хорошая актерская работа. За исключением некоторых сцен… А есть просто прекрасные: сцена с флейтой, например, или разговор с артистами, встреча с Розенкранцем и Гильденстерном. У меня в этой роли хорошая пластика, я хорошо двигаюсь. Сразу видно — это гибкий человек».
За четыре года фильм за границей собрал свыше 20 различных премий. В Англии зрители сочли его Гамлета более современным, чем даже Гамлет Лоренса Оливье! В 1965 году режиссеру картины Козинцеву и исполнителю главной роли актеру Смоктуновскому была присуждена Ленинская премия.
Осенью 1964 года актеру поступило предложение от режиссера М. Ольшвангера сыграть в фильме «На одной планете» роль Ленина. Во время съемок картины Смоктуновский серьезно заболел (у него обнаружился туберкулез глаз) и лег на длительное лечение в больницу. Болезнь была следствием перенапряжения, результатом киносъемок в течение нескольких лет подряд.