Cette décision survient au moment de sa rencontre avec Jean-Michel Barjol, président du ciné-club de Grenoble. Ce dernier lui fait d’abord découvrir et aimer le cinéma de la Nouvelle Vague et les "Cahiers du cinéma". Puis, au cours de l’été 1962, Michel Fugain participe en tant qu’acteur au premier court métrage réalisé en Provence par son ami Jean-Michel : "Blues pour un cowboy qui a mal au ventre". L’année suivante, il devient assistant réalisateur pour son deuxième film "Nadia" tourné entre Antibes et Nice. En , il souhaite définitivement travailler dans le cinéma et part tenter sa chance à Paris. Il emménage chez un ami médecin de son père vivant près du quartier de Saint-Germain-des-Près, dans le sixième arrondissement. Deux mois plus tard, Michel est recruté par Guy Blanc pour être stagiaire sur un documentaire traitant de la Bataille du Chemin des Dames. Entre-temps, il retourne dans sa ville natale et rejoint Jean-Michel Barjol pour le tournage du film "Au temps des châtaignes", un documentaire sur les paysans de l’Ardèche. Cependant, en , Michel Fugain apprend qu’il doit effectuer son service militaire en Allemagne : en effet, depuis qu’il a arrêté ses études de médecine, il ne bénéficie plus d’aucun sursis. Profondément antimilitariste, il réussit, grâce à des confrères de son père, à se fait passer pour malade et passe seulement douze jours à l’hôpital militaire de Grenoble. De retour à Paris, il remplace Xavier Gélin au poste de second assistant du réalisateur Yves Robert pour son film "Les Copains" en . Même s’il a pris plaisir à côtoyer les comédiens Philippe Noiret, Pierre Mondy et Claude Rich sur le plateau de tournage, cette expérience comme technicien reste plutôt frustrante : Il travaille une dernière fois comme second assistant réalisateur dans le cadre d’un sketch réalisé par Jean Delannoy pour "Le Lit à deux places".