Опыт накапливается очень быстро, и 1908 г. уже застает Ивана Мозжухина в Москве, в труппе Введенского народного дома. Здесь он много играет, выступая преимущественно в роли своих ровесников: Пети Трофимова из «Вишневого сада» (1911 г.), студента Беляева из «Месяца в деревне» (1914 г.) и др. Для этого периода характерно его стремление к сценическому разнообразию, к овладению сложным искусством перевоплощения. Актер сам придумывает себе замысловатый грим, делающий его совершенно неузнаваемым. Впоследствии это мастерство он будет не раз использовать в кино.
Актерские работы Мозжухина все чаще привлекали к нему внимание театральной прессы. Самой замечательной его ролью считался граф Клермон из пьесы Л. Андреева «Король, закон и свобода», сыгранный им уже на сцене Московского драматического театра. Но в 1917 г. добившийся признания и успеха, ставший восходящей театральной звездой Мозжухин со своей постоянной партнершей и женой Натальей Лисенко уходит из театра, чтобы полностью посвятить себя кинематографу.
Решение артиста покинуть сцену созревало постепенно, по мере того как он все больше увлекался возможностями молодого искусства кино. Первые пробы его на экране относятся еще к 1909–1911 гг. Но все они сводились к эпизодическим ролям. Многие исследователи творчества Мозжухина утверждали, что отношение его к киносъемкам, которые служили для него источником приработка, было в то время еще несерьезным. Но сохранившиеся архивные материалы свидетельствуют об обратном. К примеру, чтобы сыграть старика из толпы в картине «Воцарение дома Романовых», Мозжухин «гримировался два часа, наложил бородавки, замазал зубы, сделал горб; дал «характер». Не каждый актер, а тем более уже известный, будет так тщательно готовиться к минутному бессловесному эпизоду. Впечатляет и то, что для съемок в научно-популярном фильме «Пьянство и его последствия» Мозжухин специально изучил медицинскую литературу, чтобы исследовать и правдиво передать на экране клиническую картину алкогольного психоза.
Среди первых заметных работ актера в кино можно выделить роли скрипача Трухачевского в «Крейцеровой сонате» (1911 г.), адмирала Корнилова в «Обороне Севастополя» (1911 г.), Черта в «Ночи перед Рождеством» (1913 г.), колдуна в «Страшной мести» (1913 г.), гусара и кухарки Мавруши в «Домике в Коломне» (1913 г.) и др. Но его подлинный экранный успех начался с фильма «Жизнь в смерти» (1914 г.), после которого Мозжухина долгие годы будут величать не иначе, как «королем мелодрамы». Артист действительно нередко играл романтических героев, охваченных бурей страстей (поэт в «Нищей», прокурор в одноименном фильме, пастор в «Сатане ликующем» и др.), но в каждой из этих ролей он стремился к подлинному драматизму. Он жил на экране жизнью своих героев и плакал настоящими слезами. Его красивое, выразительное лицо с большими светлыми глазами, орлиным профилем, трагическим изломом черных бровей словно самой природой было предназначено для того, чтобы без слов, одним только взглядом и мимикой передавать любые движения души, эмоциональное состояние персонажа.
Но залогом успеха актера были не только его привлекательная внешность и природный талант. Он, как никто другой в дореволюционном русском кинематографе, сумел овладеть художественным языком зарождающегося киноискусства. А. А. Ханжонков, на студии которого актер снимался в течение шести лет, в связи с этим вспоминал: «Мозжухин настойчиво изучал все тайны киносъемки, медленно, начиная с маленьких выходных ролей, завоевывая себе все больший и больший успех. В 1915 г. уже каждая картина с участием Мозжухина являлась украшением программы. Он сам к этому времени был опытным и блестящим киноартистом».
Мозжухин сумел досконально изучить «азбуку и грамматику» кинематографической игры, применяя один из важнейших законов кинокамеры — укрупнение эмоций. В марте 1918 г. он писал в «Киногазете»: «Стоит актеру загореться во время съемки — и он каждым своим мускулом, вопросом или жалобой одних глаз, каждой морщинкой, заметной из далекого угла кинотеатра, откроет с полотна публике свою душу… У кино нет языка, но есть лицо — настоящее дорогое зеркало души. Главный творческий принцип игры основан на внутренней экспрессии, на гипнозе партнера, на паузе, на волнующих намеках и психологических недомолвках».