«Чем увлекала меня работа в немом кино? – писал Ильинский. – Главным образом свободой импровизации. Затем я ощутил, что „декорациями“ и „конструкциями“ в кино для меня как для актера служит весь окружающий меня реальный мир. Я могу играть на крыше вагона, на радиаторе движущейся машины, на скачущей лошади, плавать в море. В самом деле, какие богатства открываются перед актером по сравнению с театром. Мало того, силой техники я легко могу подать зрителю игру одного моего глаза, одной брови, что почти невозможно достигнуть в театре».
Тем временем творческие пути Ильинского и Мейерхольда расходятся. Причиной разрыва становится супруга режиссера Зинаида Райх, которая, возомнив себя примой, намеренно отодвигала его на второй план. Ильинский вместе с женой переходит в Ленинградский Академический театр драмы.
Кинематографическая судьба Ильинского складывается успешно. Протазанов не упустил возможности закрепить успех «Процесса о трех миллионах». Мелкий воришка Франц, сыгранный Ильинским в следующей комедии Протазанова, «Праздник святого Йоргена», был сродни Тапиоке. Оба – плуты, они лгут, ловчат, норовят что-то стащить. Тапиока стал самым популярным образом Ильинского.
Во второй половине 1920-х годов он снимается в комедиях у режиссеров Б. Барнета, С. Комарова, А. Дмитриева и Н. Шпиковского и всюду играет новые характеры, разных людей. Его роли – например, клерк Том Гопкинс в «Мисс Менд» или Поль Колли в «Кукле с миллионами» (1928) – близки Тапиоке. Гога Палкин в «Поцелуе Мэри Пикфорд» и Никешка в «Когда пробуждаются мертвые» (оба – 1927) близки к закройщику из Торжка. Тихий билетер Гога становится идолом киноманок, потому что его поцеловала Мэри Пикфорд. Бродягу Никешку принимают за призрак, вышедший из могилы. Ильинский играет изобретательно, легко и смешно. Трюки, которые он проделывает, спасаясь от поклонниц, достойны хорошего акробата. Все эти ленты имели большой успех у зрителей и критики. Ильинского называли русским Чарли Чаплином.
В 1927 году актер возвращается к Мейерхольду. Он был занят во всех этапных классических постановках великого режиссера, кроме «Ревизора». Ильинский был неподражаем в роли Аркашки в «Лесе» Островского, обрушивая на зрителей целый водопад комедийных приемов и трюков. Но в Фамусове за комикованием уже проглядывало что-то тяжелое, страшное. В роли Расплюева из «Свадьбы Кречинского» Ильинский органически сочетал эксцентрику с психологическим раскрытием образа опустившегося плута и карточного шулера.
Значительной творческой победой Ильинского стало исполнение им в театре Мейерхольда роли воинствующего обывателя Присыпкина в комедии Маяковского «Клоп» (1929). Всю свою ненависть, все презрение к хамству, мещанству, обывательской тупости вложил артист в образ этого «самородка из бывших домовладельцев».
Большая и плодотворная работа в театре отвлекала от кино. Незаметно промелькнуло участие в первой звуковой кинокомедии – «Механический предатель» (1931).
В 1935 году, окончательно рассорившись со вспыльчивым Мейерхольдом, Ильинский уходит из его театра. На этот раз навсегда. В течение нескольких месяцев ни один из столичных театров не захотел принять его в свой штат, поскольку режиссеры относили Ильинского к категории актеров-формалистов, не способных играть на одной сцене с представителями реалистической школы.
Ильинский с успехом выступал на эстраде. Он блистательно читал стихи и рассказы русских и советских писателей: Пушкина, Чехова, Гоголя, Крылова, Зощенко, Михалкова…
В 1936 году Ильинский поставил на «Украинфильме» картину «Однажды летом», где сыграл две роли, комсомольца Телескопа и авантюриста-фокусника Сен-Вербута. Увы, эта комедия с массой гэгов (сценарий написали И. Ильф и Е. Петров) успехом у публики не пользовалась.
Приглашение режиссера Г. Александрова на роль бюрократа Бывалова в комедии «Волга-Волга» (1938) оказалось как нельзя кстати. В этом образе возродились традиции, идущие от Гоголя, Сухово-Кобылина, Салтыкова-Щедрина. Успех был полный и общепризнанный. Киновед Глеб Скороходов восклицал: «Бывалов! Здесь великолепное мастерство актера засверкало, заискрилось, заблистало – любая превосходная степень подойдет так, как никогда прежде. Такого яркого вылепленного современного бюрократа наш экран еще не знал!» Сталин был настолько пленен игрой Ильинского, что смотрел фильм несколько раз и выучил наизусть все реплики его персонажа.