Эта история породила массу слухов на много лет вперед. Например, некоторые источники будут утверждать, что актриса, став негласным агентом МГБ, была специально введена в круг американских дипломатов. Однако кураторы Федоровой от МГБ, видимо, не учли того, что она была обыкновенной женщиной, которая не смогла устоять перед чарами американского красавца капитана. Видимо, этим объяснялась и последовавшая после знакомства с Тэйтом беременность Федоровой. Правда, рождение дочери Виктории (она появилась на свет 18 января 1946 года) отец так и не застал.
После окончания войны американцы из наших союзников превратились во врагов, и связь Федоровой с Тэйтом не могла закончиться хеппи-эндом. Даже непонятно, на что она рассчитывала в то время, решив родить от американского дипломата ребенка. В июле 1945 года актрису внезапно отправили на гастроли в Крым, и в это же время Тэйт получил распоряжение советских властей в течение ближайших сорока восьми часов покинуть пределы СССР. Когда Федорова вернулась в Москву, ее любимого там уже не было.
Джексон Тэйт получил новое назначение на военно-морскую базу рядом с Сан-Педро в Калифорнии. Он ничего не знал о судьбе Федоровой и даже не представлял, что она родила ему ребенка. Влюбленный Тэйт чуть ли не ежемесячно слал в СССР письма и запросы. Но ответа не было. И вот когда он уже потерял всякую надежду что-либо узнать, на его имя внезапно пришло короткое послание, отправленное из Швеции. В нем сообщалось, что Федорова вышла замуж за некоего композитора и счастливо растит с ним двоих детей. Подписи под этим письмом не было.
Кто написал это письмо, так до сих пор доподлинно неизвестно. Но доля правды в нем была. Еще в начале 40-х она познакомилась с композитором Александром Рязановым, стала в его джаз-квартете вокалисткой. Когда вышел указ о наказании матерей-одиночек, Рязанов предложил ей расписаться, но Федорова ему отказала, а затем согласилась. Скорее всего она испугалась и хотела скрыть факт рождения ребенка от иностранца и поспешила выйти замуж за соотечественника. Однако от тюрьмы это ее так и не спасло.
Первые признаки того, что у нее над головой сгущаются тучи, Федорова почувствовала еще в августе 1946 года. Именно тогда она обнаружила, что за нею следят. А в начале зимы того же года, явившись с утра в свой Театр киноактера, она вдруг заметила, что со стены исчез ее портрет. Теперь вместо него висело изображение другой актрисы. Это было плохое предзнаменование, и оно вскоре действительно сбылось. 27 декабря 1946 года, после вечера, проведенного в доме английского журналиста Верта и его жены, Федорову арестовали в ее квартире на улице Горького. Более полугода она провела во внутренней тюрьме на Лубянке, где ее методично подвергали систематическим издевательствам (обливали кипятком, били, не давали спать). Наконец 15 августа 1947 года Федорова и еще шесть человек были приговорены за шпионаж в пользу иностранных государств к 25 годам тюремного заключения. После приговора Федорова пыталась повеситься в камере лефортовского тюремного изолятора, однако бдительные надзиратели не позволили ей довести дело до конца. 20 декабря 1947 года из лагеря в Потьме она пишет полное отчаяния письмо Л. Берии, которое завершает словами: «…наказали не меня, а моих маленьких детей, которых у меня на иждивении было четверо: самой маленькой, дочери, два года, а самому старшему, племяннику, десять лет. Я умоляю Вас, многоуважаемый Лаврентий Павлович, спасите меня! Я чувствую себя виноватой за легкомысленный характер и несдержанный язык. Я хорошо поняла свои ошибки и взываю к Вам как к родному отцу. Верните меня к жизни! Верните меня в Москву!»
Однако это обращение к Берии не помогло. Федорову тогда так и не выпустили на свободу, и она сполна хлебнула тюремного лиха. Сначала ее содержали в челябинской тюрьме, затем перевели в знаменитую «владимирку» — закрытую тюрьму во Владимире. Там она одно время сидела в одной камере с певицей Лидией Руслановой. В один из дней Федоровой передали коротенькую записку от ее сестры Александры — это было первое послание с воли, которое она получила. Сестра писала, что у нее все нормально и что Виктория выросла хорошей девочкой. И хотя никаких подробностей в записке не было (Александра с тремя ребятишками жила в деревне Полудино в Северном Казахстане, а вторая их сестра Мария получила 10 лет лагерей и в 1952 году умерла в Воркуте), однако для Федоровой и этого короткого послания было достаточно, чтобы воспрянуть духом. Главное — ее дочка жива, с нею все в порядке.
После смерти И. Сталина, Федорова просидела в тюрьме еще два года. Наконец в феврале 1955 года она вышла на свободу. Вернувшись в Москву, она оказалась совершенно одна. Квартиры у нее не было, а когда она пришла на киностудию «Мосфильм», директор ее просто выгнал, так как у нее на руках не было реабилитационных документов. Единственным человеком, который тогда пригрел ее, была ее тюремная подруга Лидия Русланова. Именно у нее Федорова и жила первое время после освобождения. Ей помог Сергей Михалков, с которым она была знакома (в 1941 году она снялась в фильме по его сценарию — «Фронтовые подруги»). Он пригласил ее к себе домой и дал две тысячи рублей. Это был царский подарок для женщины, у которой за душой не было ни гроша.
А затем состоялась долгожданная встреча Федоровой со своей девятилетней дочерью Викторией. Эта встреча состоялась весной 1955 года на Казанском вокзале, куда Виктория приехала из города Петропавловска. Ей сказали, что она встречает тетю. За маму себя выдавала Александра, чтобы девочку не дразнили лишний раз дочерью «врага народа». Для девочки это оказалось серьезным испытанием — новая мать. И это испытание было довольно мучительным. Когда Александра с двумя детьми все-таки вернулась в Москву, Федорова часто попрекала ее тем, что ее родная дочь продолжает называть ее мамой. Эти попреки продолжались довольно долго, даже когда сестры уже жили раздельно (Федорова и Виктория получили двухкомнатную квартиру на набережной Тараса Шевченко).
Карьера Федоровой в кино возобновилась буквально через несколько месяцев после возвращения из тюрьмы. В 1955 году режиссер Надежда Кошеверова (это она в 1947 году сняла знаменитую «Золушку», взявшую 4-е место в прокате — 18,27 млн. зрителей) пригласила ее в свою новую картину «Медовый месяц». Фильм имел успех у зрителей, и о Федоровой вновь заговорили. Правда, теперь она выступала не в образе лирической героини, а играла характерную роль. Но она и этим была довольна.
Летом 1959 года Федорова впервые за долгие годы решила узнать о судьбе Джексона Тэйта. Через свою подругу, которая работала в гостинице «Украина», ей удалось выйти на некую Ирину Керк, русскую, которая была замужем за американцем. Будучи с детских лет преданной поклонницей таланта Федоровой, она согласилась помочь ей найти ее бывшего возлюбленного. Правда, на эти поиски у нее ушло немало времени. А когда она наконец обнаружила Тэйта, тот внезапно не проявил сильного порыва увидеть ни свою бывшую возлюбленную, ни родную дочь. Объяснить это было просто: к тому времени Тэйту было далеко за шестьдесят, у него была своя семья, а свою дочь от русской женщины он никогда не видел. Но Федорова этого не знала и с нетерпением ждала новостей от Керк. И вот в один из дней ее подруга, работавшая в гостинице, внезапно сообщила ей, что Керк встречалась с Тэйтом, но тот порвал фотографию дочери и отказался ее признавать. И актриса поверила этому. Много позже, в 70-х, она узнала от самой Керк, что это была ложь от первого до последнего слова. Кто заставил лгать подругу Федоровой, так и осталось неизвестным, вполне вероятно, что за этим стоял КГБ.
Между тем Федорова продолжала свою успешную карьеру в кино, и в 60-е годы один за другим на экран выходили фильмы с ее участием, которые тут же становились популярными. Назову лишь самые известные из них: «Взрослые дети» (1961, 7-е место в прокате — 28,7 млн. зрителей), «Пропало лето» (1964), «Свадьба в Малиновке» (1967, 2-е место в прокате — 74,64 млн. зрителей).