I 1959 kom hans første langfilm, , som utspiller seg ved et vannkraftverk og er rotfestet i Olmis landlige bakgrunn. Hans andre langfilm, («Jobben») fra 1961, fikk David di Donatello-pris for beste regi og ble et internasjonalt gjennombrudd. Den handler om en ung mann som begynner å arbeide for et stort selskap og skildrer hvordan dette påvirker ham. Den ble fulgt av den likeledes fremgangsrike («De forlovede») fra 1963, som gav vitne om Olmis sans for hverdagslige detaljer.