Этот шаг тоже стал преодолением: общение с гораздо более раскованной молодежью, первые попытки самовыражения на сцене, борьба с болезненной застенчивостью... Посещение школы оказало эффект, которого не могли годами добиться психологи и психиатры. В том же 2005-м Леа снялась в клипе певца Рафаэля Ne partons pas fache?s, в следующем году сыграла первую главную роль в фильме «Девочки сверху: французский поцелуй» и попробовала себя в качестве модели. А в 2007-м поехала в Нью-Йорк — продолжать обучение актерскому ремеслу.
Никто, в том числе и сама Леа, не может объяснить, что привлекло к ней внимание именитых режиссеров. Внешность молодой француженки не отличалась яркостью, однако в 2009 году роль в «Прекрасной смоковнице» Кристофа Оноре принесла ей приз «Открытие года» в Каннах и номинацию «Самая многообещающая актриса» на премии «Сезар». К этому моменту за ее спиной было несколько фильмов разной степени успешности, однако подлинным прорывом она считала приглашение Квентина Тарантино в 2008-м на маленькую роль в «Бесславных ублюдках».
Особенно щедрыми на заметные роли оказались десятые годы: принцесса Изабелла Ангулемская в «Робин Гуде» Ридли Скотта (и очередное испытание: Леа буквально через не могу преодолевала застенчивость, не в силах заговорить с Расселлом Кроу), продавщица в знаменитой «Полночи в Париже» Вуди Аллена. Эксцентричный мэтр выбрал француженку по фото и написал письмо — от руки, на бумаге! — в котором задал всего два вопроса: какова длина ее волос и может ли она приступить к съемкам с завтрашнего дня.