Заговорили об Александре Завьяловой после лирической комедии «Алешкина любовь», где она сыграла стрелочницу Зинку, в которую влюблен робкий парень – геолог-буровик Алешка (его роль исполнил Леонид Быков). Новые предложения от режиссеров сыпались одно за другим: Завьялова снялась в мелодрамах «Ждите писем» и «Хлеб и розы», молодежной киноповести «Будни и праздники».
В 1961 году снимок актрисы опубликовали в американском журнале «Лайф»: фотограф Филипп Халсман счел, что девушка должна участвовать в его проекте о самых знаменитых людях СССР. В 1963 году Александра вышла замуж за художника Дмитрия Бучкина, у супругов родилась дочь.
Несмотря на то что Завьялова после рождения ребенка на время ушла из кино и театра, о ней не забыли. Во время Московского международного кинофестиваля она единственная из советских актрис получила приглашение на званый ужин в американское посольство. У себя дома в Ленинграде она принимала итальянскую делегацию, в которую входила знаменитая Джульетта Мазина.
В 1964 году случилась роковая встреча, которая изменила всю жизнь Завьяловой: она познакомилась с 50-летним американским бизнесменом. Начался бурный роман, и если до этого на контакты Александры с иностранцами смотрели сквозь пальцы, то любви к «врагу пролетариата» ей не простили. В КГБ американца объявили персоной нон-грата и выслали из СССР, а за Завьяловой закрепился ярлык неблагонадежной. Ее карьера в кино заглохла, а семья была разрушена: муж подал на развод.
Однако вскоре Завьялова вновь появилась на экране. Помог ей в этом режиссер Резо Эсадзе: он пригласил актрису в свой фильм «Фро» на роль оставленной жены, которая осознала необходимость учиться и жить ради всеобщего счастья. В 1967 году Александра сыграла одну из главных героинь в мелодраме Эсадзе «Четыре страницы одной молодой жизни». Между Завьяловой и Резо начался бурный роман, однако вскоре он сошел на нет: режиссер оказался слишком ревнивым и деспотичным.
Фильм «Тени исчезают в полдень», вышедший в 1971 году, стал лебединой песней актрисы. Она исполнила в нем свою самую яркую роль, сыграв бывшую богачку, потом монахиню и лютую противницу советской власти Пистимею Морозову. Однако после успеха последовало забвение на 20 лет: Завьялову не позвали даже на премьеру картины.
Актриса уехала на родину в Тамбов, где у нее родился сын Петр. Кто отец ребенка, Завьялова не призналась ни родственникам, ни друзьям. В 1975 году женщину насильно поместили в психиатрическую клинику из-за депрессии. «Мне не давали спать. Делали укол со снотворным, а потом будили. Детей ко мне не пускали. Я кричала, умоляла, но они закрывали двери», — вспоминала потом актриса.
Дочь Татьяну забрал отец Дмитрий Бучкин, мальчика отправили в детский дом. Вернувшись, мать посвятила себя ребенку: баловала Петра и не отказывала ему ни в чем, не замечая, что парень катится по наклонной — пьет и не хочет работать.
4 февраля 2016 года Александре Семеновне Завьяловой должно было исполниться 80 лет. Накануне, 3 февраля, ее нашли мертвой в квартире: Завьялова была убита ударом ножа. В убийстве признали виновным Петра: следователи выяснили, что он напал на мать во время ссоры, а до этого присваивал деньги, которые выделяли Завьяловой в качестве материальной помощи.
Сына Завьяловой приговорили к восьми годам лишения свободы. Александру похоронили на Смоленском кладбище в Санкт-Петербурге.