В царском времени тоже неспокойно. Бунша хочет отдать шведам Кемскую волость, но Милославский не даёт ему этого сделать. На обеде Иван Васильевич Бунша заигрывает с миловидной Марфой Васильевной (супругой Ивана Грозного) и приходит в состояние алкогольного опьянения. Войско прибывает в царские палаты и пытается пленить самозванцев. Но, наконец, срабатывает починенная Шуриком машина времени и Иван Васильевич Бунша с Жоржем Милославским вбегают в свой XX век. Иван Васильевич Грозный не успевает вернуться — его задерживает милиция. Бунша добровольно сдаётся в руки милиции, так как «незаконно» временно исполнял обязанности царя. Услышавший это Иван Грозный в ярости нападает на Буншу. Их обоих принимают за душевнобольных с бредом величия, а поскольку двойники начинают драку,санитары психиатрической бригады "Скорой помощи", прибывшей вместе с нарядом милиции, обоих участников потасовки связывают в смирительные рубашки и одного за другим подводят к Ульяне Андреевне для опознания. И в Бунше, и в царе Ульяна Андреевна признаёт своего мужа. Подумав, что она сошла с ума, Ульяна Андреевна отправляется вместе с двойниками в психбольницу.

Милославский же берёт белый халат Шурика и пытается скрыться под видом врача. Врачи и переодевшийся врачом Милославский уводят «пациентов» на улицу, и в этот момент милиционеры, просматривая оставшиеся в снятой с Ивана Грозного чужой куртке документы, узнают, что у них в руках находился сам вор Жорж Милославский. С балкона они кричат об этом врачам, и далее начинается погоня за Милославским. Воспользовавшись суматохой, из машины «Скорой помощи» выбегает Иван Грозный и бежит в квартиру к Шурику, который снова запускает свою машину. В это время открывается стена в палаты, и Иван Грозный возвращается в своё время, но при этом снова пугается кошки, бросает в неё шапкой и убегает, забыв эту шапку забрать.

Эпилог

В эпилоге фильм снова становится черно-белым. Шурик очнулся, поднялся с пола, и не понимает, что же всё-таки произошло. Стук в дверь понемногу приводит его в чувство, он идёт открывать и видит за дверью супругов Буншей, грозящих ему жалобой за обесточивание всего дома. Шурик спрашивает у них: «Что, вас уже выпустили из сумасшедшего дома?», чем приводит Буншей в бешенство. Постепенно сознание возвращается к нему, и тут он вспоминает, что его бросила жена.

Вскоре Зина приходит с работы, Шурик спрашивает её о поездке в Гагры и связи с Якиным. Удивлённая Зина говорит, что Шурик совсем сойдёт с ума со своей машиной, и что никакого режиссёра Якина у них нет. Шурик понимает, что ему всё привиделось. Но и здесь не всё так просто — в предпоследнем кадре он замечает оброненную царём цветную шапку, которая тут же превращается в кошку. Супруги в недоумении смотрят на зрителей, пожимают плечами и целуются, а кошка затем произносит: «Чао!»…

Выпуск на видео

Первоначально, в 1970-е годы, в СССР фильм продавался на киноплёнках.

С 1979 года фильм начал выпускаться на видеокассетах VHS издательством «Видеопрограмма Госкино СССР», первоначально на отечественных кассетах «Свема», «Тасма», а позже, с 1984 года, и на «Электроника ВК 90», вплоть до начала 1990-х. Также его копии незаконно изготовлялись (первоначально на отечественных видеомагнитофонах «Электроника ВМ-12, −18 и −32», позже и на импортных) и распространялись на «пиратских» видеокассетах со звуком «Моно», в России — даже вплоть до 1990-х годов, на отечественных и зарубежных видеокассетах.