A Népszínház fotósát Alain Resnais és Chris Marker biztatta, amikor úgy érezte, filmet akar készíteni. Mindketten "balparti" újhullámosok voltak, de mindkettejük életműve az új hullámon "felül és kívül áll", ahogy Agnès Vardáé is. Mindhárman előfutárok voltak, az egyetemes hatású irányzat ihletői és úttörői, majd gyors "elhagyói", különutasai. Voltaképp ennyi közük van igazából egymáshoz (meg hogy Resnais és Marker együtt forgatták A szobrok is meghalnak című zseniális dokumentumfilmet), némi kölcsönhatás a "balparti" párizsi értelmiség kulturális hagyományainak és (előbbi részeként is) a formanyelvi kötöttségekkel dacoló kísérletezőkedv jegyében.
Legalább ekkora hatással volt akkor Varda filmjeire a Jaques Demy-vel (a Lola és a Cherbourgi esernyők rendezője) 1962-ben kötött házassága (és fordítva, elvégre mindketten női sorsokat vittek vászonra). Persze, amikor Varda 1954-ben elkészítette első filmjét, még nem ismerte Demy-t (1958-ban találkoztak), de Resnais és Marker korai rövid dokumentumfilmjei sem szolgáltak igazán ihletforrásként. Saját ötletéből, a saját "képesítés nélküli" munkamódszerével készítette el Párbeszéd című dokumentum-játékfilmjét. A korábban még csak asszisztensi tapasztalatot sem szerző Varda első filmjével filmtörténetet írt.
A Párbeszéd egyes filmlexikonok szerint az első újhullámos film, de mindenképp az irányzatot megelőlegező alkotásként szokás emlegetni. Ulrich Gregor és Enno Patalas A film világtörténete című 1962-es kötete szerint a Párbeszéd
érdekes kísérlet volt arra, hogy ki lehessen törni a lélektanilag determinált elbeszélés műfajából.
A kísérlet ebben az esetben két történeti sík és két ábrázolási megközelítés egymásra úsztatásával, ellenpontozásával valósult meg. Az egyik, mondhatni melodrámai síkon egy értelmiségi házaspár (Silvia Monfort és Philippe Noiret) Párizsból egy aprócska dél-francia halászfaluba érkezik, ahol újraértékelik kapcsolatukat, legyőzik elhidegülésüket. A másik síkon, éles ellenpontként dokumentarista realizmussal bontakozik ki a falu élete. A két történeti rész és a kétféle ábrázolási stílus, a lelki elmélyülés kimért tempója, és a halászfalu hétköznapi életeseményeinek pergő epizódjai a sokszor absztrakt beállításokban egyesülnek, miközben mindkét "fejezet" a túlélésről szól (az egyik egy lelki kapcsolat, a másik az alapvető fizikai életben maradás bemutatása). A Párbeszéd megvágásában egyébként Resnais és Henri Colpi segítették Vardát.
A film dokumentarista szemléletét alapvetően meghatározta Varda személyes indíttatása. A rendezőnő eredetileg azért utazott a film helyszínéül szolgáló La Pointe Courte-ba (a film francia címe maga a település), hogy fotókat készítsen egy barátja számára, aki már nem tudta meglátogatni szülőfaluját (a település közel van Sète-hez, amelynek kikötőjében Varda egy hajón vészelte át a második világháborút a családjával). A fotók előhívásakor jött Varda ötlete, hogy az állóképeket érdemes mozgóképben kibontani, némi fikcióval (a történetben a település a férfi szülőfaluja).
A dokumentarista-fikciós szemlélet, a fotós gondolkodás és a lírai megközelítés a dialógusokban (már-már zenei párbeszédek, és akkor egy direkt párhuzam: Varda szintén rendező férje elsősorban zenés filmeket készített) későbbi filmjeinek is sajátja. A Párbeszéd után főként rövidfilmeket készített (Ó évszakok, ó kastélyok, A part mentén, Opéra-Mouffe), s amikor első játékfilmjét bemutatták, már nagyban mosta a filmművészet partjait az általa is ihletett francia új hullám.
A Cléo 5-től 7-ig (1962) újabb hivatkozási ponttá vált, és példája lett annak, hogy Varda előszeretettel ütközteti/hozza összhangba a valóság és a képzelet látszatát, és ötvözi a dokumentarista elbeszélésmódot a szubjektív látásmóddal. A film szinte tökéletes kronológiai pontossággal meséli el egy rákszűrési eredményére váró, a haláltól rettegő táncdalénekesnő délutánját. A filmidő azonos a cselekmény idejével, időnként feliratok közlik a "pontos időt" (miközben a filmet hetekig forgatták), a hősnő (Corinne Marchand) folyamatosan mozgásban van, ahogy az őt követő kamera is: utcák, presszók, lakosztályok, jósda és kórházi váró, és hozzájuk különféle emberek és arcok sorjáznak. Távolságtartó precíz megfigyelés, és a felütésnek köszönhetően mégis baljós atmoszféra: a Cléo 5-től 7-ig az élet és halál, a felszín és a mélység, a látszat és a valóság ellentétét mutatja meg.
A Boldogság (1965) Varda egyik legfurcsább, filmelemzők számára örök kihívásként megjelenő alkotása. A teljes egészében stilizált fikcióban nincs semmi nézői kapaszkodó, Varda nem foglal állást, magára hagyja nézőjét annak eldöntésében, hogy az ábrázolt (kis)polgári boldogság kritikus bemutatását, vagy a boldogság (alkotó szerinti) eszményi állapotát látta-e.
A történet egy párizsi elővárosban játszódik, ahol egy fiatal műbútorasztalos és szép (szőke és fiatal) varrónő felesége, valamint két gyerekük teljes és irigylésre méltó boldogságban él. Mesei boldogság ez. Aztán a férfi megismerkedik egy szép (fiatal és szőke) postásnővel, és szeretők lesznek. A férfi megosztja személyes boldogságélményét a feleségével, aki mosolyogva fogadja a hírt, de azért öngyilkos lesz. A férfi pedig elveszi feleségül a postásnőt és együtt teljesednek ki az irigylésre méltó, mesei boldogságban.
A Boldogság legalább annyira tökéletes enigma, mint Resnais sokat emlegetett filmtitka, a Tavaly Marienbadban (1961). Ennél már csak egy szürrealistább filmje készült, a Teremtmények (1965), ami részben szintén a boldogságeszményt kutatja, egy író és néma felesége félig álom, félig valóság történetén keresztül. Ezt követően 11 évig nem készített játékfilmet, csak dokumentum- és rövidfilmeket (Távol Vietnamtól, Yanco nagybácsim, A nő válaszol), míg 1977-ben Az egyik énekel, a másik nem-mel tért vissza a játékfilmekhez. A két eltérő habitusú "feminista" nő párhuzamos életrajzában hangsúlyos téma az abortusz, 1971-ben Varda egyike volt annak a 343 nőnek, aki aláírta a híres manifesztót, amelyben bevallotta, hogy átesett művi vetélésen, ami akkoriban illegális volt Franciaországban.
A hetvenes évek végére lecsengett az új hullám, Vardát pedig kezdték feminista rendezőnőként emlegetni. Erre a felvetésre interjúiban általában úgy felelt, hogy nőként képtelen férfi filmeket rendezni, nem tud és nem is akar férfi módra gondolkodni. A velencei filmfesztivál fődíját elnyerő Sem fedél, sem törvény (1985) című filmje a nonkonformista világpolgár ideájának kritikája egy biztos állását hátrahagyó, hobó-romantikára vágyó nő tragédiáján keresztül. A legkevésbé sem feminista dolgozat, sokkal inkább arról szól, hogy a teljes és társadalmi felelősségtől mentes szabadság választása morális és fizikai romlásba vezet, vagyis az efféle szabadság illúzió.
A rendezőnő pályája ezután újabb szakaszba érkezett. Ha korábban a dokumentarista képsorokkal ellenpontozta a fikciót, úgy a Jane Birkinről készített portréfilmtől kezdve (Jane B. par Agnes V., 1988) fikcióval töri meg a valóság szövetét. Ennek egyik csúcsteljesítménye a rendhagyó portréfilm 1990-ben meghalt férjéről: a félfikciós-féldokumentarista stílusban készült Nantes-i Jacquot (1991) egyes jeleneteiben színészekkel játszatja újra Jacques Demy életének fontosabb állomásait.
Ezt az alapvetően játékos dokumentumfilmezésnek nevezhető 30 éves alkotói pályaszakaszt (amelynek fontosabb filmjei még: Kukázók, Les plages d'Agnes és az Arcok, útszélek) Varda egyetlen alkalommal törte meg: a 101 éjszaka című filmjével (1995). De tulajdonképpen a film születésének századik évfordulójára időzített 101 perces alkotás is sokkal inkább filmes játék, mint játékfilm. Az amnéziás Monsieur Cinéma egyedül él pompás villájában, felfogad egy szép filmszakos lányt, hogy elevenítse fel emlékezetét: s máris hemzsegnek a vásznon a sztárok, pörög az újraforgatott filmtörténet. Fikciós dokumentumfilm ez is, a filmről szól, annak a varázslatnak a történetéről, amelynek a most meghalt Agnès Varda kitörölhetetlen része. A francia új hullám anyja volt, s annál is több, az egyik legeredetibb látásmódú mozgóképes.