Еще не завершив актерского образования, Анна попробовала свои силы в кино, снявшись в 1926 году в нашумевшем агитационно-приключенческом, в основе своей пропагандистском фильме режиссера Бориса Барнета «Мисс Менд». Фильм был снят по столь же пропагандистской повести Мариэтты Шагинян «Месс-менд» (как видим, название фильма по сравнению с повестью было чуть изменено, о чем мы упоминаем, дабы пытливый читатель не упрекнул нас в неточности). Картина была подготовлена на студии «Межрабпом-Русь», формально носившей смешанный частнокооперативный характер, допускавшийся в условиях нэпа, а фактически финансируемой через Коммунистический интернационал советскими властями и предназначенной в основном для пропаганды за рубежами СССР. Позже, когда нэп был свернут, эта студия стала Союздетфильмом, а после Второй мировой войны Киностудией им. Максима Горького.

Участие в этом фильме юной восемнадцатилетней актрисы сыграло важнейшую роль в ее жизни. В столь молодом возрасте она стала известной по всему СССР и отчасти за рубежом, где также не без успеха демонстрировался фильм «Мисс Менд», который в СССР был одним из самых кассовых в 1920-е годы. Помимо этого, участие в фильме позволило Анне познакомиться с известными и влиятельными художественными деятелями, в том числе с Игорем Ильинским и, что было особенно важно, с актрисой Малого театра Натальей Розенель — супругой в то время могущественного наркома просвещения Анатолия Луначарского. Но главное, Анна сблизилась с Федором Оцепом, который был вторым режиссером и сценаристом фильма. Вскоре, в 1927 году, она вышла за него замуж, что еще более способствовало ее кинокарьере (о Федоре Александровиче Оцепе и его деятельности в Голливуде будет сказано ниже).

На театральную сцену Анна так и не вышла, но стала успешно сниматься в кино. Последовали главные роли в фильмах «Земля в плену», «Мой сын», «Белый орел». Партнерами Анны Стэн были такие выдающиеся деятели искусства, как Василий Качалов и Всеволод Мейерхольд.

В 1930 году Анна Стэн, пользуясь знакомством с видными в СССР фигурами, получила право (что уже было крайней редкостью) отправиться в Германию по линии Межрабпомфильма (так стала называться студия «Межрабпом-Русь») для участия в работе над одним из фильмов этой студии. За границу отправился и ее супруг.

Хотя обстановка в Германии была крайне напряженной, к власти рвались национал-социалисты Гитлера, на улицах Берлина и других городов происходили кровопролитные схватки нацистов с коммунистическими боевыми отрядами, Анна Стэн и Федор Оцеп решили на родину не возвращаться, надеясь, что обстановка в Германии нормализуется и они смогут благополучно развивать свою кинокарьеру.