Находясь с июня 1930 года в Голливуде, Эйзенштейн выступает в университетах, встречается со знаменитостями. По договору с компанией «Парамаунт» он совместно с Айвором Монтегю и Александровым приступает к режиссёрской разработке сценария фильма «Американская трагедия» по роману Теодора Драйзера при активном содействии писателя. Но уже месяц спустя студия расторгла контракт с Эйзенштейном. Хозяевам «Парамаунта», по словам режиссёра, нужна была лишь «полицейская история об убийстве и о любви мальчика и девочки».
При финансовой поддержке Эптона Синклера, члена социалистической партии США, группа Эйзенштейна начинает съёмки фильма «Да здравствует Мексика!».
«Мексику» снимали в разных районах страны, и уже было отснято 75 тысяч метров, когда телеграмма Сталина заставила Эйзенштейна вернуться в СССР. Съёмки были прерваны, негатив фильма «Да здравствует Мексика!» согласно договору остался в США.
В истории мирового кино незавершённый шедевр Сергея Эйзенштейна стоит особняком. Отзывы современников об отснятом материале были восторженными. Чаплин, например, считал, что «Да здравствует Мексика!» — лучшее произведение в мировом кино. Замысел режиссёра был новаторским: он хотел показать Мексику в историческом, культурном, социальном, календарном и вневременном аспектах. Говоря образно, он мечтал показать душу Мексики.
По возвращении в Советский Союз в мае 1932 года Эйзенштейн включился в научную и педагогическую деятельность. Он был утверждён заведующим кафедрой режиссуры Государственного института кинематографии, получил звание заслуженного деятеля искусств РСФСР.
Сергей Михайлович пишет множество статей, составляет проект программы по теории и практике режиссуры, на основе прочитанных в институте лекций начинает собирать книгу «Режиссура».
Он участвует в Первом съезде советских писателей, выступает с огромным докладом на Первом всесоюзном совещании творческих работников кинематографии, встречается с Полем Робсоном и китайским актёром Мэй Ланьфаном.
Весной 1935 года Эйзенштейн начинает работу над сценарием Александра Ржешевского «Бежин луг» о Павлике Морозове. После начала съёмок Эйзенштейну приходится совместно с писателем Исааком Бабелем перерабатывать сценарий, делать особые акценты на теме вредительства и классовой борьбы в деревне.
Во время съёмок «Бежина луга» при разборе церковной утвари Сергей Михайлович заболел чёрной оспой. Это был единственный случай заболевания в Москве. Его выходила Пера Аташева.
Имя этой женщины, журналистки, в прошлом актрисы, часто упоминается в собрании сочинений Эйзенштейна. По воспоминаниям режиссёра Г. Козинцева, «у Перы была милая и потешная наружность: небольшого роста, полная, черноглазая, она заразительно смеялась по любому поводу».
Эйзенштейн и Аташева встречались на Чистых прудах и в её тесной квартире у Кропоткинских ворот. Пера делала для него всё: подбирала нужные материалы, занималась корреспонденцией, переводила отзывы прессы. Сергей Михайлович писал ей из Москвы, Питера, Америки, Мексики. Потом, когда они поссорились надолго, заметки в своём дневнике писал как письма к Пере Агашевой. В конце его жизни они зарегистрировали брак…
В марте 1937 года приказом по Главному управлению кинематографии работа над картиной «Бежин луг» была прекращена по идеологическим соображениям. Эйзенштейну пришлось написать покаянную статью «Ошибки „Бежина луга“».
В 1938 году Эйзенштейну удаётся войти в работу. Вместе с писателем Петром Павленко он написал сценарий историко-патриотического фильма «Александр Невский».
Знаменитое ледовое побоище снималось летом на специальной площадке, расположенной неподалёку от студии «Мосфильм». Здесь на большом пространстве был сделан асфальтовый покров, посыпанный опилками, нафталином и солью, что создавало полную иллюзию снега.
Работая над «Александром Невским», Эйзенштейн был увлечён проблемой синтеза музыки и пластики. Весь год он работал с композитором Сергеем Прокофьевым. В декабре 1938 года «Александр Невский» был завершён. Режиссёру позвонили ночью от Сталина, потребовали прислать картину. Вождю фильм понравился.
В этой картине, как пишет биограф В. Шиловский, последовательно проведено сопоставление двух масс, двух судеб: судьбы людей, врубающихся и чужую страну, и судьбы людей, защищающих свою землю. Ледовое побоище — истинный центр картины.