Nemes schrieb mit Clara Royer das Drehbuch zu seinem ersten Langfilm "Saul fia" und führte die Regie. Die Produktionskosten des Films wurde von der staatlichen ungarischen Filmförderung und der Claims Conference in New York übernommen. Der Film wurde 2015 in den Wettbewerb der Internationalen Filmfestspiele von Cannes eingeladen. Der Film zeigt 36 Stunden im Leben eines jüdischen KZ-Häftlings im Vernichtungslager Auschwitz im Jahr 1944. Die Kamera ist über zwei Filmstunden auf Armeslänge vor dem Gesicht oder hinter dem Protagonisten positioniert und zeigt das Geschehen dem Zuschauer nur verschwommen. "Saul fia" gewann in Cannes den Großen Preis der Jury sowie den FIPRESCI-Preis. Im Januar 2016 wurde er bei den Golden Globe Awards 2016 und im Februar 2016 bei der Oscarverleihung 2016 als "Bester fremdsprachiger Film" ausgezeichnet. Im März 2016 erhielt Nemes den Kossuth-Preis. Im selben Jahr wurde er in die Wettbewerbsjury der 69. Internationalen Filmfestspiele von Cannes berufen.