За несколько месяцев работы в Театре имени Маяковского Демьяненко так и не сумел обрасти серьезными ролями и откровенно скучал. Поэтому, когда хорошо знакомые ему режиссеры Алов и Наумов предложили ему сняться в очередной своей картине, Александр согласился не раздумывая, тем более что ему предложили одну из главных ролей – младший лейтенант Ивлев в фильме «Мир входящему».
Картина вышла в 1961 году, можно смело сказать, благодаря случайности. Руководство Госкино в процессе всей работы над фильмом вносило в него всевозможные поправки, резало фильм по живому и в какой-то момент вообще хотело его закрыть. Но этого, к счастью, не случилось. Правда, начальники на нем все равно отыгрались. Было сделано всего 370 копий картины, и в основном их прокатывали в провинции. В прессе не было опубликовано ни одного положительного отзыва на нее, зато отрицательных появилось в избытке. В одной из статей, например, фильм обвинили в «экспрессионистической неправде на тему войны».
В то же время за рубежом фильм «Мир входящему» получил диаметрально противоположные отзывы. На фестивале в Венеции в 1961 году он был удостоен сразу двух наград: «Золотой медали» и «Золотого кубка» (премия Панизетти за лучший иностранный фильм). Так имя Александра Демьяненко впервые громко прозвучало на весь кинематографический мир.
Почти одновременно с «Миром входящему» на экраны страны вышли еще две картины с участием Демьяненко. На этот раз это были произведения легкого жанра: комедии «Карьера Димы Горина» и «Взрослые дети». В отличие от «Мира…» эти фильмы не имели никаких нареканий со стороны высокого начальства, успешно вышли в прокат и собрали хорошую кассу: первую картину посмотрел 21 миллион зрителей, вторую – 28,7 миллиона. Так имя Александра Демьяненко стало широко известно в Советском Союзе.
Тем временем жизнь в столице для Александра становилась все более в тягость. Прописки у него так и не появилось, и ему вместе с молодой женой (с нею он познакомился еще в юности, когда играл в драмкружке свердловского Дворца пионеров) приходилось ютиться по чужим углам. К счастью, Демьяненко предложили переехать в Ленинград и работать в штате «Ленфильма». Более того, чтобы у молодого актера не оставалось никаких сомнений, в «колыбели революции» ему выделили квартиру и сразу же предложили главную роль в очередной картине (это был фильм Владимира Венгерова «Порожний рейс»).
За период с 1961 по 1964 год Демьяненко снялся на разных киностудиях в нескольких фильмах, однако лишь два из них можно записать в актив актеру: комедию-сказку «Каин XVIII» (1963) и приключенческий фильм «Сотрудник ЧК» (1964). Именно в 1964 году в творческой карьере актера Демьяненко произошло судьбоносное событие – на него обратил внимание Леонид Гайдай. Произошло это случайно. Когда ни один из кандидатов на роль Владика не устроил режиссера, кто-то из съемочной группы сказал: «В Питере работает прекрасный актер Александр Демьяненко. Он же вылитый Владик!» Недолго думая, Гайдай 11 июля сел в «Красную стрелу»