Escriu una continuació per a aquest paràgraf - El 1937, Moorehead s'havia unit als Mercury Players d'Orson Welles, com un dels seus principals intèrprets juntament amb Joseph Cotten. (En una aparició a "The Dick Cavett Show" el 19 de febrer de 1973, va revelar que, el 1922, havia conegut per casualitat a Welles (15 anys més jove) quan tenia només set anys a l'Hotel Waldorf-Astoria a la ciutat de Nova York.) Va actuar en les seves adaptacions radiofòniques de "The Mercury Theatre on the Air", i va tenir un paper regular al costat de Welles en la sèrie "The Shadow" com a Margo Lane. El 1939, Welles va traslladar el Mercury Theatre a Hollywood, on va començar a treballar per a RKO Pictures. Diversos dels seus intèrprets de ràdio es van unir a ell, i Moorehead va fer el seu debut cinematogràfic com la mare del seu propi personatge, Charles Foster Kane, a "Citizen Kane" (1941), considerat per la majoria dels crítics de cinema com una de les millors pel·lícules mai fetes. Moorehead va aparèixer en la segona pel·lícula de Welles, "The Magnificent Ambersons" (1942), i va rebre el Premi de la Crítica de Cinema de Nova York i una nominació a l'Oscar
per la seva actuació. També va aparèixer a "Journey Into Fear" (1943), una producció cinematogràfica de Mercury.