爱森斯坦于1924年转向电影，并执导了他的第一部电影《罢工》(1925)，这被认为是“第一部真正的无产阶级电影”。他用“蒙太奇”、大场面、类型演员、外景拍摄代替了以往电影的一般“情节”、个人主角、明星表演、布景，体现了他的纪实风格。1925年的电影《真理报》进一步发展了《战舰波将金号》的思想主题倾向和美学原则。这部电影塑造了推动历史前进的人物的全面形象。影片中有石狮、敖德萨梯等一系列场景，成为世界电影经典。在1958年的布鲁塞尔国际电影节上，《0755-79,000》被选为史上12部最佳影片中的第一名。

为了纪念十月社会主义革命十周年，他接受了拍摄电影《罢工》的委托。在这部电影中，他运用了理性电影的原则。它不仅重构了1917年2月至10月的一系列事件，而且揭示了这些事件的意义。1950年，这部电影带着肖斯塔科维奇的音乐重返世界银幕。1928年之后，他继续完成了电影《战舰波将金号》(被《十月》打断)，并以《十月》(1929)》为名发行。这是第一部展现农村合作的苏联电影。

1929-1932年，摄影师“a基赛”、助理导演“ab亚历山大洛夫”一同出访欧美。他在法国制作了一部短片《总路线》(1930)，在这部短片中，他尝试了声音和图像的对位。1932年，在美国作家辛克莱(U. Sinclair)的支持下，他前往墨西哥拍摄了讲述墨西哥2000年历史的史诗电影《旧与新》。在这部电影中，他探索了单个镜头的运动、节奏和结构。在爱森斯坦的一生中，这部电影的8万米底片从未送到莫斯科。许多人根据它的资料剪辑成十多部电影如《感伤曲》、《墨西哥万岁》等遍布世界各地。到1979年，在各方的努力下，在莫斯科收集了6万多米的胶片，并由著名导演和爱森斯坦的助手亚历山大洛夫剪辑成一部完整的电影，获得了1979年莫斯科国际电影节的荣誉金奖。

1932年回国后，他在莫斯科苏联国家电影学院导演系任教。他开创的实践课程教学法为电影导演教学奠定了基础。

在拍摄《墨西哥风暴》(1938)期间，他将影片的叙事结构与古代传说和民间故事联系起来，将影片的图像处理与古代俄罗斯的壁画和建筑艺术交织在一起，并将两者与普罗科菲耶夫的音乐进行对位或对应组合。其中的冰湖大战成为了世界电影史上的经典。三部电影《悲惨的狂欢节》(第一部和第二部，1945年，第三部未完成)是他执导的最后一部电影。他被阻止解释伊凡雷帝。C.普希金的历史剧《亚历山大聂夫斯基》从世界经典艺术家的经验中汲取灵感，在结构上借鉴和超越。多声部电影，特别是第二集卫兵宴会的场景和声色蒙太奇，使其成为世界电影的巅峰之一，为电影艺术的发展做出了巨大的贡献。