Для постановки триллера «Шпионы» (1928) Ланг создал собственную компанию, и вновь добился успеха в своем излюбленном жанре. Первый звуковой фильм режиссера – «М» (1931) – затронул новую для кино тему. Это был психологический триллер о маньяке, убивающем детей. Преступный мир объединяется для его поимки и устраивает над ним импровизированный суд, сцена которого превращается одновременно в ошеломляющей глубины анализ патологической психики и в тревожную аллегорию общества, стоящего на грани массового психоза – фашизма. В фильме «Завещание доктора Мабузе» (1933) Ланг вложил фашистские лозунги в уста негодяев. Картина была запрещена Геббельсом; вызвав режиссера к себе, чтобы сообщить ему о запрете, рейхсминистр пропаганды одновременно предложил ему от имени самого фюрера руководство немецкой киноиндустрией. В тот же вечер Ланг, мать которого была еврейкой, уехал во Францию, оставив позади все свое имущество, сбережения и жену, сценаристку Теа фон Харбу, вступившую вскоре в нацистскую партию.

Сняв один фильм во Франции, Ланг переехал в США. Лишь в 1936 г. ему удалось снять первый американский фильм, «Ярость», драму о психологии толпы и о том, как насилие неизбежно порождает новое насилие. Критики моментально признали фильм шедевром, но это не облегчило положение Ланга в Голливуде. Он постепенно перешел на  коммерческие проекты, но и в них по-прежнему обращался к своим традиционным темам. Он доказал свою режиссерскую разносторонность несколькими блестящими вестернами («Возвращение Фрэнка Джеймса», 1940; «Ранчо ''Дурная слава''», 1952 и др.), но предпочитал жанр триллера: «Охота на человека» (1941), «Ведомство страха» (1944, по Грэму Грину) и др. Одной из его лучших картин стал ироничный триллер «Женщина в окне» (1944). Картина «Большая жара» (1953) была этапной в переходе кино к более реалистичному изображению насилия на экране.

Однако с течением времени Лангу становилось все труднее бороться с произволом продюсеров, и в 1956 г. он решил не работать больше в Голливуде. Поездка в Индию, где он намеревался снять романтический костюмный фильм, оказалась неудачной. Он сделал в Германии две приключенческие ленты по сценариям, написанным еще в 1921 г., и в 1960 г. поставил свою последнюю картину «Тысяча глаз доктора Мабузе», еще раз вернувшись к своему самому знаменитому персонажу. В 1963 г. он сыграл самого себя в фильме Жан-Люка Годара «Презрение».