Одной из его самых известных работ стал фильм «Носферату, симфония ужаса» (1922), вольная экранизация романа Брэма Стокера «Дракула». Несмотря на то что из-за проблем с авторскими правами фильм не пользовался коммерческим успехом, сегодня он считается шедевром немецкого экспрессионистского кино. Позже Мурнау снял фильм «Последний человек» (1924), а также экранизацию «Фауста» (1926) Гёте. В 1926 году переехал в Голливуд и снял на студии Fox три фильма: «Восход солнца» (1927), «Четыре дьявола» (1928) и «Городская девчонка» (1930). «Восход солнца» был расценён критиками и режиссёрами как один из лучших фильмов всех времён и народов.