Все последующие десятилетия будет продолжаться тесное и плодотворное сотрудничество с кинематографом. С 1979 Алексей Рыбников – член Союза кинематографистов. За четыре десятилетия в кинематографе, Рыбниковым написана музыка более чем к сотне фильмам. Несмотря на общее, действительно огромное количество киноработ, некоторые стали своеобразными вехами в творчестве Рыбникова. Среди них музыка к фильмам:
- «Остров сокровищ» (1971) Евгения Фридмана;
- «Большое космическое путешествие» (1974) Валентина Селиванова – песни, прозвучавшие в фильме (на тексты Игоря Кохановского), получили моментальную известность;
- «Приключения Буратино» (1975). После выхода на экраны фильма про Буратино, был выпущен музыкальный альбом и пластинки едва успевали поступать в продажу, как их мгновенно раскупали; всего за год продали миллион виниловых дисков;
- «Про Красную Шапочку. Продолжение старой сказки» (1977), режиссера Леонида Нечаева;
- «Вам и не снилось...» (1980), режиссер-постановщик Илья Фрэз;
- «Тот самый Мюнхгаузен» (1981) Марка Захарова;
- «Русь изначальная» (1986) Геннадия Васильева, с которым Рыбникова объединила не одна совместная работа того периода;
- «Мы» («Алло, вы нас слышите?», 1990) – фильм латвийского режиссера-документалиста Юриса Подниекса, своей откровенностью и правдой о современном мире он произвел эффект разорвавшейся бомбы, а в 1991 году был удостоен премии «Золотой лев» на Венецианском фестивале;
- «Дети из бездны» (2000) – режиссер Павел Чухрай;
- «Звезда» Николая Лебедева – фильм, принесший композитору все мыслимые отечественные награды за музыку в кино, а также Государственную Премию РФ.