Опыты молодого режиссера в Польше встретили прохладно, однако после показа его первого полнометражного фильма «Нож в воде» (1962) о дебютанте заговорили в Европе как о мастере со своим взглядом на мир и своеобразным творческим почерком. Лента стала одной из самых «стильных» польских картин 1960-х годов и произвела сенсацию на Западе. В Венеции драма-притча «Нож в воде» с тремя актерами получила приз ФИПРЕССИ и претендовала на главную награду. А в 1963 году лента была номинирована на «Оскар» как лучший иностранный фильм, но приз достался картине Федерико Феллини «Восемь с половиной». Проиграть такому сопернику не было позором и к тому же дало возможность Полански побывать за океаном.
К моменту окончания работы Роману пришлось смириться с тем, что развод с первой женой, актрисой Барбарой Квятковской, неизбежен, и убедиться, что свое будущее надо строить на Западе. Воспользовавшись консульскими паспортами, которые давали право жить и работать за границей и в то же время свободно посещать Польшу, начинающий режиссер переехал в Лондон — фактически он стал невозвращенцем. Там он снял три фильма — «Отвращение» с Катрин Денев, «Тупик» с Франсуазой Дорлеак и «Бал вампиров» - криминально-психологические драмы с налетом сюрреализма. На возмущение некоторых критиков, что в его картинах мир выглядит искаженным, уродливым, режиссер (фамилия которого стала звучать несколько иначе — Полански) отвечал: «Я пытаюсь показать на экране то, что вижу вокруг себя. Вот и все».
В «Бале вампиров» (полное название «Бесстрашные истребители вампиров, или Простите, но ваши зубы на моей шее») Роман был не только сценаристом и режиссером, но также играл одну из главных ролей в дуэте с актрисой Шерон Тэйт. Она была очень хороша собой и буквально соткана из противоречий: детская безмятежность сочеталась в ней с женской домовитостью и хозяйственностью, совершенная раскрепощенность с неуверенностью в себе. Полански считал, что эта женщина идеально ему подходит, но долгое время не решался связать себя узами брака — в памяти была свежа измена Барбары.
Вместе с Шерон Роман отправился в США. У него был договор со студией «Парамаунт» на сценарий и съемку фильма по роману Айры Левина «Ребенок Розмари» (1968), ставший заметной вехой в истории кинематографа. В отличие от предыдущих фильмов ужасов, эта история женщины, забеременевшей от дьявола, держит зрителя в ожидании и страхе на протяжении всего действия.
Американский дебют оказался триумфальным — психолого-интеллектуальный триллер до сих пор считается одним из лучших мистических триллеров в истории кино. Роман получил премию «Давид Донателло-69», «Оскара» за лучшую режиссерскую работу и лучший сценарий, а Рут Гордон — награду за лучшее исполнение роли второго плана.
Полански превратился в «золотого мальчика» Голливуда: предложения сыпались со всех сторон, но все сценарии были связаны с сумасшествием или оккультизмом. Роман всячески открещивался от таких фильмов. Он уже понял, что не вписывается в голливудские стандарты и ему ближе европейские нормы и традиции, но карьера Шерон складывалась на редкость успешно, и они решили остаться в Америке. Между ними было полное взаимопонимание, и в 1968 году они поженились. Молодая чета ждала своего первого ребенка, когда разразилась трагедия, которую СМИ превратили в громкий скандал.
К тому же эта трагедия в какой-то мере была символичной — она отразила установившееся страшное взаимовлияние: кинематограф, щедро и красочно рисующий преступления, толкает неуравновешенных людей на совершение тех же зверств, которые показывают на экране; сами творцы кино, создающие аморальные фильмы, становятся жертвами тех, кого они воспитали.
Когда утром 9 августа 1969 года полицейские вошли на территорию роскошного особняка Полански на Сьело Драйв в квартале Бель-Эйр Лос-Анджелеса, перед ними предстала картина, словно вырванная из одного из «фильмов ужасов» знаменитого режиссера. В тот же день экраны телевизоров заполнили бесчисленные снимки его жены — Шерон Тэйт, которая неизменно играла главные роли в его лентах. Только теперь это была не имитация смерти, а настоящая смерть. Голливуд вздрогнул — экранные ужасы шагнули в реальную жизнь актрисы и ее друзей.