1923 zog sie wieder nach Wien und eröffnete ein eigenes Atelier gemeinsam mit Anny Moller-Wottitz. In diesen Jahren pendelte sie zwischen Wien und Deutschland. 1925 entschloss sie sich in Wien zu bleiben. Franz Singer reiste ihr nach und noch im selben Jahr entstand das Atelier Singer-Dicker in der Wasserburggasse im 9.Bezirk, das Möbel und Wohnungsgestaltungen sowie Architektur-Planungen übernahm. Die beiden ergänzten sich als Team in idealer Weise. Friedl Dicker belebte Franz Singers Konstruktionen, sie experimentierte mit Material, Farben und Texturen. Die Ateliergemeinschaft schuf Wohnungseinrichtungen und Bauten von herausragend modernem Design in Wien. Ihre Entwürfe waren in Wien bald sehr gefragt.
Die Konzeption und Gestaltung der Kleinwohnung und Einraumwohnung, die mehrere Funktionsbereiche innerhalb eines Raumes kombinierte, war ein neuer Aufgabenbereich für ArchitektInnen in den Zwanzigerjahren. Im sozialen Bereich entstanden diese Wohnraum­gestaltungen aufgrund der beschränkten räumlichen Kapazitäten. Im bürgerlichen Milieu hatte die Kleinwohnung beziehungsweise die Einraumwohnung eine andere Intention, hier war es vielmehr eine modische Erscheinung sich auf wenig Raum mit schlichten, funktionalen Möbeln eine Wohnung gestalten zu lassen, wie sie das Atelier Singer-Dicker entwarf.

1930 erhielt das Atelier Singer-Dicker den Auftrag den Montessori-Kindergarten im Goethe-Hof einzurichten. Die beiden setzten die Ideen der Förderung von Individualität und Kreativität ideal um. Doch wurde der Musterkindergarten des Roten Wien bereits 1934 während der Februaraufstände teilweise zerstört. Die Nationalsozialisten ließen 1938 den Kindergarten auflösen und schließen. Auch die anderen Bauten des Ateliers in Wien wurden zerstört und abgerissen. 

Friedl Dicker erhielt 1931 die Einladung der Stadt Wien Kurse für Kindergärtnerinnen zu halten und gab auch Kindern Kunstunterricht. Damit begann ein neuer Lebensabschnitt, sie verließ die Arbeitsgemeinschaft mit Franz Singer und zog in eigenes Atelier. Auch trat sie in die kommunistische Partei ein und reflektierte verstärkt gesellschaftliche Ereignisse mit ihrer künstlerischen Arbeit, antikapitalistische Plakate und Collagen entstanden. Nach einer Verhaftung und demütigendem Verhör flüchtete sie nach Prag. Hier hatte sie Verwandte und lernte Pavel Brandeis kennen, den sie 1936 heiratete.

Sie malte, unterrichtete Kinder, auch arbeitete sie wieder in Kontakt mit dem Wiener Atelier an Wohnungseinrichtungen. Aufgrund der zunehmend kritischen Situation versuchten Freunde Friedl zu überzeugen Europa zu verlassen. Anny Moller-Wotitz war mit ihrem Mann inzwischen in Palästina und schickten ihr ein Visum. Doch Friedl schlug es aus, sie wollte bei Pavel bleiben. Das Paar übersiedelte 1938 nach Hronov, nördlich von Prag. Beide arbeiteten in einer Textilfabrik. Friedl zeichnete und malte. Die Lebensbedingungen wurden immer schwieriger. Sie mussten in immer kleinere Unterkünfte, schließlich in ein Zimmer ziehen. Im Spätherbst 1942 kam es zur Deportation nach Theresienstadt. Friedl Dicker-Brandeis ließ sich in das Kinderheim L410 einteilen, wo sie Kindern Malstunden gab. Sie wollte mit den Kindern arbeiten und gab ihre Energie – und die Kinder waren die Quelle ihrer Kraft. Die Malerei half den Kindern den schrecklichen Alltag zu überstehen. Auch war Friedl behilflich die Räume und Lager mit den einfachsten Mitteln etwas gemütlicher zu richten. Für ein Schauspiel der Kinder gestaltete sie Kostüme und Bühnenbild. 

Vor ihrem Abtransport packte sie viele Kinderzeichnungen in einen Koffer, der auf einem Dachboden versteckt wurde. Am 6.10.1944 waren Friedl und Pavel in einem Transport nach Auschwitz. Friedl wurde durch Vergasung ermordet.

Die Kinderzeichnungen konnten nach Kriegsende wiederentdeckt und zur jüdischen Gemeinde in Prag gebracht werden. Bereits nach der ersten Ausstellung hieß es: „Die Arbeiten der Kinder sind Brillianten in der Krone der Weltkultur“. Edith Kramer, eine Schülerin Friedl Dicker meinte: In den Zeichnungen der Kinder von Theresienstadt und ihrem eigenen Werk lebt Friedl Dicker-Brandeis fort. … Es gibt viele Formen des Überlebens.“