Em uma dessas apresentações, Agnes Moorehead conheceu Orson Welles e, em 1938, passou a integrar o grupo ligado ao programa radiofônico ?The Mercury Theatre on the Air?. Quando Welles levou integrantes de sua companhia para Hollywood, ela também ganhou espaço no cinema. Sua estreia nas telas ocorreu em 1941, no aclamado ?Cidadão Kane?, no papel de Mary Kane, mãe do protagonista Charles Foster Kane.