Впервые на съемочной площадке Аллы Ларионова оказалась ещё до поступления во ВГИК. Ассистент режиссёра Надежда Кушнеренко встретила приметную девятиклассницу на улице и пригласила на съёмки фильма «Жизнь в цвету». Фильм впоследствии переименован по имени главного героя в «Мичурин», а его режиссёром был легендарный Александр Петрович Довженко. По воспоминаниям Георгия Натансона, Довженко был буквально «озарён» ослепительной красотой Аллы Ларионовой и дал ей первое благословение на актёрское будущее. Да и сам Натансон, в скором времени знаменитый постановщик, а тогда второй ассистент Довженко, был абсолютно очарован юной исполнительницей и взял над ней шефство, посвящал в тонкости профессии, рассказывал про мир кино. Главной темой этих бесед был ВГИК, который сам Натансон незадолго до этого окончил и куда настоятельно рекомендовал поступать начинающей артистке. В своих воспоминаниях Георгий Григорьевич приводит их забавный диалог на эту тему:
— А ты думаешь, меня примут?
— Конечно, ты же такая красивая.
— А разве во ВГИК принимают по красоте?
В итоге приняли. И не «по красоте», а за талант. Хотя Сергей Аполлинариевич Герасимов поначалу колебался, но решающей стала твёрдая уверенность Тамары Фёдоровны Макаровой в одарённости абитуриентки Ларионовой. В 1948 году Алла Ларионова стала студенткой актёрско-режиссёрской мастерской Герасимова-Макаровой, следующего набора после знаменитых «молодогвардейцев». Среди её однокурсников были будущие классики режиссуры Лев Кулиджанов, Василий Ордынский и Яков Сегель, сын Надежды Кушнеренко, ставшей крёстной мамой Ларионовой в кино.
Во время учёбы во ВГИКе она продемонстрировала широкий диапазон своих актёрских возможностей, сыграв сначала роль утончённой графини де ля Моль в инсценировке романа Стендаля «Красное и чёрное», а затем блеснув в роли «простой» женщины, сибирячки Анфисы в спектакле «Угрюм-река».
Всесоюзная известность настигла Аллу Ларионову ещё в стенах института. Александр Лукич Птушко, непревзойдённый мастер фильмов-сказок, искал молодую актрису с поистине сказочной русской внешностью на главную женскую роль в фильм «Садко». Поиск шёл долго и безуспешно, пока ассистент Птушко, которым снова оказался Георгий Натансон, не посоветовал попробовать Ларионову. Стоит ли говорить, что как только Ларионова появилась перед Птушко, все сомнения развеялись, и режиссёр безо всяких проб отправил актрису читать сценарий и готовиться к съёмкам, а сам отправился договариваться с Герасимовым о съемочной практике его студентки. Фильм имел грандиозный успех, причем не только в Советском Союзе. Молодая актриса отправилась на премьеру «Садко» в Венецию и стала настоящей звездой фестиваля.
До окончания ВГИКа Ларионова успела сняться ещё в двух картинах: в «Вихрях враждебных» Михаила Калатозова, историко-революционной драме о Феликсе Дзержинском, и в фильме «Команда с нашей улицы», который вряд ли оставил заметный след в актёрской биографии Ларионовой, но примечателен тем, что в нём она снималась вместе с Николаем Рыбниковым, своим одногруппником по ВГИКу и спутником на всю оставшуюся жизнь. История романтических отношений Рыбникова и Ларионовой, долгих ухаживаний и искренней любви, сама по себе стала одной из знаковых легенд нашего института.