В 1944—1946 годах Герасимов возглавлял ЦСДФ. В 1944 году Герасимов возвращается к педагогической работе, он руководит объединённой режиссёрской и актёрской мастерской во ВГИКе. Работая со студентами, Сергей Герасимов всё больше утверждается в мысли о близости языка современного кино к языку реалистической прозы. Герасимов осуществил со своими учениками, в форме своеобразного киноспектакля, постановку романа А. А. Фадеева «Молодая гвардия» (Театр-студия киноактёра). На основе этого спектакля, в 1948 году, был поставлен фильм «Молодая гвардия».

Монументальный по форме, суровый по художественному колориту фильм рисует героическую борьбу комсомольского подполья, руководимого партией большевиков.

Несмотря на то, что первоначальный вариант романа и сценария фильма подвергся серьёзной критике высшего партийного руководства (лично И. Сталина) за недооценённую роль партии в организации антифашистского подполья, фильм в конечном итоге был удостоен Сталинской премии.

Совместно с киноработниками КНР Герасимов создал документальный фильм «Освобождённый Китай» (1950), в 1952 году поставил фильм «Сельский врач» о людях советской деревни. В 1956 году, по сценарию Герасимова поставлен фильм «Дорога правды» (режиссёр Я. Б. Фрид), в 1958 году фильм «Память сердца» (режиссёр Т. М. Лиознова).

В конце 1950-х гг. Герасимов создал одно из самых значительных произведений советского кино того периода — фильм «Тихий Дон» (3 серии, 1957—1958) по мотивам одноимённого романа М. А. Шолохова. Фильм решён в жанре народной драмы, он передаёт высокую правду человеческих характеров, рождённую в столкновениях революционной борьбы. Автор сценария и режиссёр С. А. Герасимов, главный оператор В. А. Рапопорт. Фильму (1-я серия) присуждена премия за цвет на Мкф в Брюсселе (1958), 3-й серии фильма присуждена Большая премия на XI Мкф в Карловых Варах (1958), 1-я премия и премия за режиссуру на I Вкф в Москве (1958).

Герасимов продолжил работу над жанром киноромана; в 1962 году он закончил двухсерийный фильм «Люди и звери», охватывающий события эпического масштаба и жизнь множества людей, являющихся их участниками. Фильм рассказывает о трудном пути бывшего советского офицера, оставшегося после фашистского плена за границей и возвратившегося после длительного отсутствия на родину. Герасимов играл в этом фильме роль опустившегося эмигранта Князя Львова-Щербацкого.

Творческую деятельность режиссёра, актёра и сценариста Герасимов совмещает с большой педагогической работой во ВГИКе, где он ведёт объединённую режиссёрскую и актёрскую мастерскую, руководит кафедрой режиссёрского и актёрского мастерства. Среди его учеников режиссёры и актёры: С. Ф. Бондарчук, Л. А. Кулиджанов, Т. М. Лиознова, Николай Розанцев, И. В. Макарова, Н. В. Мордюкова, Н. Н. Рыбников, 3. М. Кириенко, Ж. А. Болотова, Г. А. Польских и многие другие.

Являлся также художественным руководителем творческого объединения московской ЦКДЮФ имени М. Горького.

Герасимов выступал и как драматург — он автор пьес «Учитель» (1939), «Наши дни» (1940) и эпизодически как театральный режиссёр.

В 1960-х годах Герасимов перешёл к фильмам на современную тему, сознательно вводя в сюжеты своих картин («Журналист», «У озера», «Любить человека») социально-публицистические интонации. Сохраняя известную склонность к дидактике, режиссёр, тем не менее, стремился выводить проблематику своих картин на «общечеловеческий» уровень (экология, гражданская и моральная ответственность, преемственность поколений).