После съёмок в абсолютно нелепой, по выражению самой Ли Сянлань, комедии «Поезд новобрачной», девушка вздохнула с облегчением, полагая, что больше никогда не будет пересекаться с кинематографом. Она не подозревала, что Ямага без её ведома уже подписал с компанией годовой контракт на три фильма.

«Маньчжурия» с самого начала позиционировала Ли Сянлань как актрису более высокой категории, нежели остальные китайцы. Она жила не в общежитии, а гостинице, её зарплата в месяц составляла 250 маньби (один маньби был равен японской йене), тогда как зарплата других китайских актёров варьировалась от 20 до 40 маньби. Как вспоминала сама Ямагути, остальные актёры вероятно догадывались, что она японка, но поскольку общительная и добродушная Ёсико успешно заводила дружбу с коллегами по площадке, то никто из них не распространял слухи и догадки за пределами компании. Сама Ли утверждала, что к тому времени свыклась со своей китайской идентичностью и позабыла о японском гражданстве.

После съёмок в фильме «Путешествие на Восток» (1939) кинокомпания организовала для Ёсико и другой актрисы, Мэн Хун, поездку в Токио. Для Ёсико это стала первая возможность увидеть страну, которую она считала своей родиной и о которой мечтала с детства. Однако, едва Ямагути ступила на японскую землю, как ей жёстко напомнили о её двойной национальной идентичности. Поскольку актриса была одета в китайское ципао, офицер, который проверял документы и увидел, что в паспорте указано: «Ёсико Ямагути (творческий псевдоним — Ли Сянлань)», обрушился на девушку с руганью: «Ах ты, паскуда. Мнишь себя японкой, подданной Императора, принадлежащей к нации первого класса, а говоришь и одеваешься, как китаёза». Тогда, по словам Ямагути, она впервые ощутила на себе всю ту ненависть и презрение, которые японцы испытывали по отношению к китайцам — нации самого низшего класса, по их мнению.

В самом Токио актрисы получили сердечный приём. Ли Сянлань была представлена как китаянка, однако её изумительный японский озадачивал многих журналистов, которые пытались выведать истину о происхождении актрисы. Как вспоминала Ямагути, она не могла сказать правду, но и не умела лгать, поэтому на все вопросы подобного рода отвечала уклончиво или переводила разговор на другую тему. Итогом поездки стал удачный контракт, который Ли Сянлань заключила с ведущей кинокомпанией Тохо Эйга. Результатом этого сотрудничества стали три картины, в которых Ямагути снялась вместе с известным японским актёром Кадзуо Хасэгавой. Во всех трёх фильмах Ли Сянлань воплотила образ обездоленной китаянки, которая в начале фильма испытывает к японцам благородный гнев, но по мере развития сюжета преодолевает в себе ненависть и проникается к главному герою-японцу нежной любовью.

Наиболее ярким эпизодом сотрудничества дуэта Ли-Хасэгава стала сцена в фильме «Китайская ночь», где герой Хасэгавы отпускает девушке пощёчину, дабы усмирить её, вслед за чем Кейран (героиня Ли Сянлань) становится на колени и просит у него прощения. Картина стала самым кассовым фильмом 1940 года в Японии, актриса стала мегапопулярной в Японии и на оккупированных территориях, но в остальном Китае её имя оставалось малоизвестным, да и к тому же сильно скомпрометированным. Как признавалась сама Ямагути спустя годы, ни одна китаянка в те годы не согласилась бы сыграть роль Кейран.

В дальнейшем Ямагути продолжала активно сниматься в фильмах, как в Японии, так и Китае, в том числе на Тайване. Картины, в которых она появлялась, зачастую не имели высокой художественной ценности, но несли откровенную пропагандистскую печать. Впрочем, мелодраматический оттенок и восхитительное сопрано юной актрисы заставляли аудиторию позабыть о политической подоплёке тех или иных фильмов и погрузиться в иллюзорный мир бравых японских офицеров и их преданных китайских возлюбленных.