Наконец, весной 1956 года различные события предшествующего лета позволили ему найти отправную точку для начала работы над своим фильмом. Несчастная молодая официантка ресторана была обнаружена обезглавленной на берегу озера Кастель Гандольфо. За несколько дней до этого она объявила своим близким, что собирается выйти замуж за славного парня. Она также сняла все деньги со своего счета в банке. Но не удалось найти ни славного парня, ни ее денег. На этот раз Федерико потирает руки: он наконец нашел сюжет для своего фильма! Он объединит эту историю с историей одной проститутки по имени Ванда, которую он встретил во время съемок «Мошенников». Ванда жила в жалкой лачуге, сооруженной из досок, старого листового железа и других вспомогательных материалов, валявшихся тогда около древнеримского акведука. Она поведала ему о своей нищенской жизни, приукрасив ее историями из увиденных фильмов или фотокомиксов. Федерико также решил, что пора использовать ту небольшую сцену в ванной, придуманную прежде для Росселлини и так не понравившуюся Анне Маньяни. Главную героиню нового фильма будет играть Джульетта Мазина. Она воплотит образ маленькой простодушной проститутки, мечтающей изменить жизнь и встретить большую любовь. Она случайно увидит одного из героев фотокомиксов или киноэкрана на улице Венето, шикарной улице Рима, и проведет с ним незабываемые часы. Героиня Мазины, как и проститутка в «Белом шейхе», будет называться Кабирией. Возможно, это дань уважения Феллини фильму эпохи немого кино «Кабирия», снятому в 1914 году Джованни Пастроне по сценарию, написанному им совместно с Габриеле Д’Аннунцио и Эмилио Салгари.
Чтобы нарисовать достоверную картину среды и изучить персонажи, Федерико посещает места, где можно встретить римских проституток: улицы возле Колизея, дамбы вдоль Тибра, кафе, ночные клубы, дома свиданий, бульвары и пригороды. Там он наблюдает за миром, неизвестным ему прежде, жалким и пугающим, из которого он сможет извлечь крупицы поэзии и надежды. Часто его сопровождают Пьеро Джерарди, художник-декоратор и костюмер, лучше знакомый с этим миром, а также журналист и писатель Пьер Паоло Пазолини. Пазолини хорошо знает эту среду, он жил в археологическом квартале в течение двух лет, приехав в Рим, а сейчас живет в Ребиббиа, пригороде Рима. В «фиате», который Федерико подарил Пазолини за его ценные советы, они отправляются знакомиться с пустырями, пляжами, пользующимися дурной славой, с трущобами, где обитают изгои общества.
Во время этих ночных эскапад, часто продолжавшихся до рассвета, Джульетта остается одна, не находя себе места в квартире на улице Лютеция, опустевшей после смерти любимой тети Джулии в апреле 1955 года. К ее грусти прибавилось беспокойство, когда она узнала, что в этих поездках участвует Пазолини, к которому она питала антипатию. Ее, конечно, мучили и смутные подозрения, и даже ревность, хотя она в этом себе не признавалась, по поводу возможных приключений, какие могли случиться с Федерико в этих поездках. Когда он возвращался, к четырем часам утра, она иногда позволяла себе саркастические замечания и намеки. А Пазолини, хотя и не нравился Джульетте, был прекрасным партнером. Он даже овладел сленгом этой среды и обогатил им диалоги в сценарии, над которым уже работали Туллио Пинелли и Эннио Флайяно.
Марию Чеккарелли по прозвищу Кабирия столкнул в Тибр сожитель, после того как грубо вырвал из ее рук сумочку. К счастью, ее спасают рабочие. Придя в себя, Кабирия присоединяется к своей подруге Ванде (Франка Марци) на проспекте у древнеримских развалин, где проститутки обычно поджидают клиентов. Но и тут все складывается очень неудачно. Неожиданно между проститутками разгорается ссора, в которой активно участвует острая на язык Кабирия. Она решает покинуть это место и отправляется на фешенебельную улицу Венето, с модными магазинами, ресторанами и отелями. Там она становится свидетельницей того, как высокий элегантный мужчина бурно выясняет отношения со своей любовницей, красавицей в норковом манто, которая демонстративно покидает его. Разъяренный, он садится в роскошную машину и ловит на себе восхищенный взгляд маленькой проститутки. То ли из-за каприза, то ли из жалости он приглашает ее в машину. Кабирия не верит своим глазам: «Это он! Это действительно он! Это актер Альберто Лацци (Амедео Наццари), модная кинозвезда!» А он везет ее на свою роскошную виллу, где им подают шампанское и омаров. Они собираются начать, как вдруг возвращается его любовница. Актер поспешно заталкивает Кабирию в ванную и запирает ее. Там ей придется провести всю ночь. Сначала она прислушивается к продолжающейся ссоре, затем наступает тишина. Бедная Кабирия, встав на колени, наблюдает в замочную скважину сцены их страстного примирения и любви… На следующий день Кабирия со своей подругой Вандой и другими такими же обездоленными и несчастными женщинами, мечтающими о любви, совершает паломничество к Мадонне Божественной любви, святой покровительнице Рима… Однажды вечером Кабирия была в небольшом кинотеатре, где перед началом киносеанса выступал гипнотизер. И на потеху всем зрителям, под гипнозом стала простодушно делиться своими чувствами и надеждами. А по окончании сеанса с ней познакомился Оскар (Франсуа Перье), довольно обаятельный бухгалтер, заявивший, что он так же одинок, не понят и несчастен, как и она. Сначала с недоверием, терзаясь сомнениями, она все-таки стала встречаться с ним. Оскар окружил ее вниманием, становился все более настойчивым и неожиданно предложил ей выйти за него замуж. Несмотря на предупреждения подруги Ванды, наивная Кабирия продала свой маленький домик, а это все, что у нее было, а также сняла со счета в банке все свои сбережения и согласилась уехать с ним. Во время путешествия, когда она, счастливая, любуется закатом солнца, Оскар грубо вырывает у нее сумочку с деньгами и пытается сбросить ее в озеро, но в последний момент рука его «дрогнула». Обманутая, обобранная, покинутая, Кабирия, утратившая всякие иллюзии, отчаянно рыдая, падает на землю. Музыка проходящей мимо компании молодых ребят, поющих под гитару, возвращает ее к реальности. Кабирия поднимается, в ней снова возрождается надежда на лучшую жизнь, и она следует за ними…
Федерико проводит теперь все дни в поисках продюсера, который смог бы обеспечить финансирование его проекта. Он прилагает все усилия, чтобы получить аванс, обещание поддержать его, но ситуация осложняется, как только продюсеры узнают сюжет фильма: проституция в столице католичества, у стен резиденции папы, и это в тот момент, когда проект закрытия публичных домов Лины Мерлин продолжает вызывать горячие дискуссии?! Но Федерико не хочет сдаваться. Напротив, считая, что момент благоприятен как никогда, он упорствует… И наконец Дино Де Лаурентис, увлеченный сценарием, берет на себя финансирование фильма. Более того, ему удается убедить французскую компанию «Ле Фильм Марсо» принять участие в производстве фильма.
В конце мая 1956 года развернулась масштабная подготовка к съемкам, но когда все было практически готово, Феллини узнал, что у его отца инсульт и что он очень плох. Он мчится в Римини к постели умирающего Урбано. Они долго смотрят в глаза друг другу, понимая, что наступил час расставания. Федерико вспоминает себя в матросском костюмчике на коленях отца в душном кинотеатре «Фульгор» облизывающим мороженое в то время, как на экране сменялись расплывчатые изображения. Он вспоминает, как в тумане утра отец покидал дом, чтобы объехать рынки или посетить клиентов, а затем его триумфальные возвращения с подарками для каждого. Его отец скончался 31 мая 1956 года.
Много позже он заставит сказать одного из персонажей «Восьми с половиной»: «Я очень сожалею, что мы так мало говорили друг с другом». Тем самым Федерико признается в том, как ему хотелось бы иметь возможность больше общаться с отцом.
Вернувшись из Римини, Федерико и Джульетта поселились на улице Архимеда, 141, в фешенебельном квартале Рима, недалеко от Тибра. Съемки начались 9 июля 1956 года и завершились 1 октября. Техническая группа, возглавляемая Луиджи Де Лаурентисом, братом Дино, вместе с ближайшими соратниками составляла дружную команду, уже хорошо усвоившую манеру Феллини снимать фильм и привыкшую к его требовательности. В нее входили Альдо Тонти, опытный кинооператор, мастер черно-белого изображения, уже работавший с Феллини над фильмом «Огни варьете». Отелло Мартелли, искусный оператор, мастер по освещению и натурным съемкам. Пьеро Джерарди, декоратор, придумавший построить домик Кабирии без крыши для лучшего освещения интерьера; он также внимательно контролировал все детали костюмов актеров, среди которых был и Риккардо Феллини. А Нино Рота распорядился поставить пианино в проекционном зале и сочинял музыку по мере того, как перед ним проходили кадры; Франко Феррара — дирижер. Высокообразованный и очень компетентный Брунелло Ронди, к чьим советам внимательно прислушивался Федерико, что порой вызывало раздражение хмурого Эннио Флайяно. И, конечно, монтаж, как всегда, осуществлял Лео Катоццо.