C'est en partie grâce à sa première carrière, celle de danseuse, qu'elle arrive au cinéma. Arnold Fanck, l'homme qui a créé le film de montagne en tant que genre, lui confie le rôle féminin principal de la Montagne sacrée (1926). Il la dirige encore dans le Grand Saut (1927), l'Enfer blanc du Piz Palü (CO G. W. Pabst, 1929), Tempête sur le Mont-Blanc (1930), Ivresse blanche (1931) et S. O. S. Iceberg (1933). En 1932, elle produit, écrit et réalise la Lumière bleue (Das blaue Licht). Le film est fait en partie sous l'influence d'Arnold Fanck, tout en développant des aspects très symboliques et mystiques un traitement dans lequel ne s'est pas reconnu Bela Balász, qui a collaboré au scénario et, a-t-on dit, à la réalisation.Très proche du pouvoir qui vient de s'établir en Allemagne, elle réalise un moyen métrage de propagande, Sieg des Glaubens (1933), puis le fameux Triomphe de la volonté (Triumph des Willens, 1935), consacré aux rassemblements nazis de Nuremberg. Bien qu'elle ait prétendu ultérieurement n'avoir fait qu'une uvre documentaire, le film exalte avec les techniques les plus achevées le cérémonial nazi, le culte du chef et les mythes nationalistes hitlériens. En 1936, disposant de moyens encore plus importants, elle réalise un film sur les jeux Olympiques de Berlin, les Dieux du stade, composé de deux longs métrages : Fête des peuples (Fest der Völker) et Fête de la beauté (Fest der Schönheit), où coexistent d'excellentes séquences de reportage et des aperçus esthétiques très marqués d'idéologie. En 1940, elle commence à tourner un film auquel elle travaille depuis 1934, Tiefland ; il ne sera achevé qu'en 1954, après une période d'interdiction professionnelle prononcée contre elle en Allemagne.La plupart de ses projets n'ont pu aboutir, en particulier une Penthésilée d'après Kleist, un Frédéric et Voltaire pour lequel elle avait obtenu l'appui de Jean Cocteau, ni ses documentaires sur les fonds sous-marins ou le peuple nouba du haut Soudan, auxquels elle a consacré plusieurs albums de photographies.
