Kiedy po wojnie wraca do swojej żony (Winnicka), nie ma już dla niego miejsca. Nowatorski w skali kina polskiego był sposób obrazowania subiektywnych wspomnień Juliana z obozu, kręconych ruchomą kamerą z kakofonicznym akompaniamentem dźwiękowym obrazującym traumę obozową bohatera.
Powodzenie za granicą Kawalerowiczowi zapewnił jednak film o tematyce współczesnej. Pociąg (1959) realizował wzorzec filmu sensacyjno-kryminalnego, a jednocześnie melodramatu. Bohaterowie filmu – Marta (Winnicka) oraz Jerzy (Leon Niemczyk) – niespodziewanie znajdują się w tym samym przedziale sypialnym pociągu jadącego na trasie Warszawa–Hel, a milicjanci poszukują w tym pociągu mordercy, który zabił swoją żonę. Reżyser podjął polemikę z militarystycznym dziedzictwem polskiej szkoły filmowej, czego wyrazem była ironiczna decyzja o obsadzeniu w roli nękającego Martę adoratora Zbigniewa Cybulskiego, znanego z Popiołu i diamentu (1958) Andrzeja Wajdy. Pociąg został uhonorowany Złotą Kaczką dla najlepszego filmu oraz nagrodą Premio Evrotecnica im. Georges′a Mélièsa na 20. MFF w Wenecji.