در میانه درمان او به پاریس رفت تا تحصیلات سینمایی خود را در مدرسه کنسرواتوار مستقل سینمای فرانسه ادامه دهد. وی سال ۱۳۴۸ به ایران بازگشت و در وزارت فرهنگ و هنر مشغول به کار شد. شهید ثالث در این دوران چندین فیلم مستند با موضوع رقص‌های محلی در میان اقوام مختلف ایران ساخت. شهید ثالث در دوران اقامتش در ایران دو فیلم «یک اتفاق ساده» (۱۳۵۲) و «طبیعت بی‌جان» (۱۳۵۳) را ساخت که هر دو بخاطر نگاه واقع‌گرایانه اجتماعی و سبک سینمایی نوآور و تجربه‌گرایانه برنده جوایز معتبر بین‌المللی شدند. وی همچنین چندین مستند کوتاه در مورد شرایط ناگوار طبقه کارگر در ایران ساخت که مضامین انتقادی پنهان در آنها به مذاق مسوولان وقت خوش نیامد و نهایتا در سال ۱۳۵۳ مجبور به ترک کشور شد. با اقامت در آلمان از سال ۱۳۵۳ وی شروع به تولید مستندهایی برای رسانه‌های آلمانی کرد. همچنین چندین فیلم مهم دیگر ساخت که برای وی شهرت بین‌المللی بیشتری به ارمغان آورد.