Na jej zdjęcia trafił włoski producent filmowy Dino de Laurentiis, szukający partnerki dla Arnolda Schwarzeneggera do baśni kostiumowej Czerwona Sonja (Red Sonja, 1984), gdzie zadebiutowała jako tytułowa bohaterka kobieta-wojownik. Jednak krytycy nie byli zachwyceni jej talentem aktorskim, przyznając Złotą Malinę dla najgorszej gwiazdy i nominację dla najgorszej aktorki. Była brana pod uwagę do roli Pani Jane Porter w filmie przygodowym Hugh Hudsona Greystoke: Legenda Tarzana, władcy małp (Greystoke: The Legend of Tarzan, Lord of the Apes, 1984), którą w rezultacie zagrała Andie MacDowell.
W 1985 wyszła za mąż za Sylvestra Stallone’a. Nielsen i Stallone byli razem na okładce „Muscle & Fitness” (w październiku 1985) i „Vanity Fair” (w brytyjskiej edycji w listopadzie 1985). Stallone zaangażował ją do roli Ludmiły Vobet Drago, żony sowieckiego boksera (Dolph Lundgren) w swoim filmie Rocky IV (1985). Lecz i ta kinowa postać była nominowana do Złotej Maliny w dwóch kategoriach: najgorsza nowa gwiazda i najgorsza aktorka drugoplanowa. U boku swojego męża wystąpiła ponownie w roli prześladowanej przez okrutnego seryjnego mordercę modelki Ingrid w kryminalnym filmie akcji Kobra (Cobra, 1986) i po raz kolejny otrzymała nominację do Złotej Maliny w kategorii „Najgorsza aktorka roku”. W 1987 odbył się głośny rozwód państwa Stallone.