В 1981 году Владимир Высоцкий получил специальный диплом и приз жюри ВКФ и Государственную премию СССР в 1987 посмертно за образ капитана Жеглова. Большинство сцен снимали в столице, некоторые в Одессе. Снимали в 70-е годы, а нужно было создать послевоенное время. Главные роли сыграли Владимир Конкин - старшего лейтенанта Владимира Шарапова и Владимир Высоцкий - капитана милиции Глеба Жеглова, начальника отдела по борьбе с бандитизмом МУРа.
В фильме снялись самые лучшие актёры того времени: Лев Перфилов, Виктор Павлов, Александр Белявский, Наталья Данилова, Сергей Юрский, Зиновий Гердт, Леонид Куравлёв, Евгений Евстигнеев, Станислав Садальский, Наталья Фатеева, Татьяна Ткач, Александр Абдулов, Евгений Леонов-Гладышев.
Конкин рассказывал, что с Высоцким было работать тяжело: то он добрый и душевный, а то совершенно менялся, срывался на крик и ругань. Высоцкий не хотел одевать форму милиционера и ходил то в кожаном пальто, то в пиджаках. На роль Шарапова пробовались Александр Абдулов, Сергей Никоненко, Юрий Шлыков. Именно Высоцкий посоветовал Садальскому для роли Кирпича, придумать отличительную черту - шепелявость.
Роль Маньки Облигации одна из лучших ролей актрисы Ларисы Удовиченко. Она действительно не знала, как писать "Аблигация" или "Облигация". Этот комедийный момент сразу вошёл в фильм.
Актриса рассказывала, как ей стали приходить письма из тюрем: «Не горюй! Выйду – моей будешь!».
На роль Петьки Ручечника пробовался и Ролан Быков и Сергей Юрский, но больше подошёл Евстигнеев, который блестяще сыграл эту роль. Быкову предлагали сыграть Горбатого, но он категорически отказался.
Сергей Юрский очень тепло отзывался о работе с Владимиром Высоцким: "В большей части моих сцен режиссёром выступил Володя. Очень хорошо с ним работалось. Он находился в прекрасной форме. Приехала Марина Влади."
Роль Вари Синичкиной сыграла Наталья Данилова, хотя на роль пробовалось много других актрис: Ирина Азер, Ольга Науменко, даже Марину Влади Высоцкий просил снять в этой роли. Концовка должна была быть трагической: Варя погибает, но её не утвердили.
Снимали сцену погони за Фоксом в очень старых "Фердинанде" и "Студебеккере", где окно автобуса оказалось очень толстым. Высоцкий его еле разбил и очень сильно поранил руку, пришлось отменить концерты вечером, так как артист не мог играть на гитаре.
Роль Фокса великолепно сыграл Александр Белявский, хотя мог сыграть Борис Химичёв. В массовых сценах снимались даже родственники членов съёмочной группы.
Высоцкий и Куравлёв вообще не умели катать шары, не особо играли в бильярд. Им помог профессиональный бильярдист из Одессы - Владимир Иванов. По шарам били актёры, а в лузу вгонял шары Иванов.
Во многих сценах с падением "Студебеккера" в Яузу или когда Фокс с официанткой разбивает стекло, сбитую регулировщицу сыграл каскадёр Владимир Жариков. Также он сыграл бандита Чугунная рожа.
В первый день съёмок Марина Влади просила режиссёра отпустить Высоцкого, чтобы он не снимался в этом фильме, но Говорухин был непреклонен. По сценарию предполагалось, что Владимир Высоцкий будет петь в каждой серии, но режиссёр посчитал, что это плохо повлияет на образ капитана Жеглова.
Много сцен снимали в Одессе, поэтому Высоцкому приходилось по два раза летать в Москву, чтобы успеть сыграть в театре.
Владимир Высоцкий рассказывал: «По поводу картины «Место встречи изменить нельзя» я не буду давать интервью. И не потому, что мне нечего сказать. Этот фильм мы делали с друзьями, кланом. Я получил удовольствие от работы, не то чтобы удовольствие, а купался в некоторых моментах роли. И больше ничего не скажу.»
Консультантом на фильме был заместитель министра МВД СССР генерал-лейтенант К. И. Никитин. Перфилов рассказывал, что работать с Говорухиным было легко, потому что режиссёр позволял импровизировать.
Иногда Говорухин говорил: «Я не знаю, как это снимать. Давайте, попробуйте, ребята».
Великолепный образ Горбатого - главаря банды "Чёрная кошка" создал Армен Джигарханян. Когда надо было всем бандитам выходить из подвала, то режиссёру сцена показалось скучной и он попросил Ивана Бортника - Промокашку что-то сотворить. И Бортник запел блатную песню. От неожиданности Высоцкий по-настоящему улыбнулся.
Когда режиссёра спрашивали о продолженнии этого фильма, то он неизменно отвечал: «Жеглов умер, Шарапов стар, с кем и зачем продолжать?».
