И все же настоящая слава к Черкасову пришла благодаря кино. В 1934 году он снялся в фильме "Горячие денечки", а годом спустя режиссер Владимир Вайншток предложил ему сыграть роль профессора Паганеля в "Детях капитана Гранта" (фильм снимался в августе 1935 - апреле 1936 года). Успех этого фильма был настолько огромен, что после него Черкасову посыпались предложения от многих режиссеров. Причем, роли ему предлагались непохожие одна на другую. Так в 1936 году он начал одновременно сниматься в роли царевича Алексея в "Петре Первом" и профессора Полежаева в "Депутате Балтики".
Отмечу, что в оба фильма актер попал отнюдь не просто. В первом случае он сам явился к режиссеру "Петра Первого" Владимиру Петрову и заявил: "Роман А. Толстого знаю наизусть и готов сыграть в фильме роль самого Петра!" Дерзость актера понравилась режиссеру, и он попросил гримера загримировать его под царя. Однако Петр Первый из Черкасова явно не получался. (В театре он все-таки сыграл Петра, но после успеха Н. Симонова в киноверсии от роли отказался). Актер расстроился, и тогда режиссер внезапно предложил ему роль царевича Алексея. После недолгих колебаний Черкасов согласился.
С ролью во втором фильме тоже помогла случайность. Снимаясь в "Петре", Черкасов захаживал в павильон, где Александр Зархи (он снимал нашего героя в "Горячих денечках") работал над фильмом "Беспокойная старость" (первое название "Депутата Балтики"). Во время этих встреч ни одна из сторон не предлагала другой сотрудничество. Неожиданно режиссер предложил актеру почитать сценарий: "Может, подыщешь для себя какую-нибудь роль". Черкасов хотел было отказаться, он ведь был по горло загружен в "Петре", но затем согласился. И, прочитав сценарий, вдруг загорелся ролью профессора Полежаева. "Да какой из тебя старик?" - удивился Зархи, когда актер высказал ему свое предложение снять его в главной роли. Но Черкасов обладал удивительным свойством убеждать людей в своей правоте. И Зархи сломался. На дворе была весна 1936 года.
Премьера "Депутата Балтики" состоялась 1 января 1937 года в Ленинградском Доме кино и вызвала бурю восторга. Заключительная речь профессора Полежаева буквально утонула в аплодисментах публики. Ни один советский фильм не удостаивался еще таких оваций. В том же году на Международной выставке в Париже фильм был удостоен высшей премии "Гран-при".
Летом 1937 года Черкасов внезапно принял предложение сняться в первом советском фильме о Кавказе в непривычной для себя роли - горца Беты. Съемки картины проходили в горах Кабардино-Балкарии.