В родное село возвращается из мест «не столь отдаленных» лихой тракторист Матвей Морозов. И вспоминается ему история его женитьбы, его роковой любви, несостоявшейся измены и совершенного сгоряча «преступления», в котором он нисколько не раскаивается. Первый парень на деревне, Матвей Морозов был настоящей головной болью для председателя колхоза. Правда, работал за десятерых, но горазд был на всякие выдумки. Да к тому же полюбила его председательская дочка Лариса. Очередной выходкой Матвея были «гонки» на тракторах с передовиком производства Зефировым, в результате чего был сломан трактор. Чуть было не отдали Матвея под суд, да вместо этого пришлось играть его свадьбу с Ларисой. А потом поползли по селу слухи о «дружбе» Матвея с новым зоотехником Тоней. Жутко взревновала Лариса и задумала извести соперницу. Да еще бабка Алевтина — местная сплетница и самогонщица — подлила масла в огонь, выложив новые сведения о Матвее и Тоне…

Советская цензура запретила следующую вступительную сцену фильма, которую придумали Гайдай и Никулин: Трус подходит к дощатому забору и, озираясь, чертит мелом букву «Х». Следом появляется Балбес и дописывает букву «У». Увидевший это безобразие милиционер заливается трелью свиста. Но Балбес, не растерявшись, дописывает: «Художественный фильм».
Идея фильма родилась после того, как Гайдай прочитал в одной из газет историю о похищении девушки влюбленным джигитом в закавказской республике.
Гайдай сразу хотел снимать своего друга Юрия Никулина и придумал для него роль. Но тот пошел в отказ: «В наши дни воруют невесту? Глупость! Сниматься не буду». Гайдаю удалось уговорить Никулина, пообещав вместе улучшить сценарий.
На съемках распалась троица Вицин — Моргунов — Никулин. Артисты и так не дружили. А тут зазвездивший Моргунов стал вести себя беспардонно. Однажды привел на просмотр подружек, они пили пиво и громко разговаривали. Режиссер потребовал вывести посторонних, Моргунов вспылил и отказался сниматься. Пришлось часть сцен с Моргуновым выкинуть, а часть снимать общими планами, заменив актера похожим по телосложению дублером.
У Натальи Варлей не получилось озвучить свою героиню Нину. «Пленница» говорит голосом Надежды Румянцевой. Все актеры во время съемок как сумасшедшие старались придумать смешные фокусы. А все Гайдай: он создал «золотой фонд» из шампанского и за каждый придуманный трюк выдавал автору бутылку.
Для съемок сцены «прививки» Никулин предложил колоть Бывалого цирковым супершприцем («жанэ»). Конечно, его не втыкали в мягкое место Моргунова. Актера уложили с подушкой между ног. Несмотря на все меры предосторожности, Евгений Александрович сначала не хотел рисковать, но потом сдался: «Колите, черт с вами… Но там же все рядом, и если что…» Все прошло отлично: Александр Демьяненко оказался легок на руку и не промазал, сделав семь дублей!
Фокус с поворотом головы Вицина на сто восемьдесят градусов снимали в несколько приемов. Первый: Вицин, опустив папаху на лицо, шевелит пальцами рук, сложенными на груди, — камера снимает, останавливается. Второй: Вицин надевает пиджак задом наперед, папаха на лице, пальцы шевелятся — камера снимает, останавливается. А эти кадры «разбиваются» еще одним куском, где снят затылок Георгия Михайловича: сначала под папахой, а потом когда ее сдвигают кверху.
Цензура забраковала и эпизод, когда Фрунзик Мкртчян на реплику «жены», мол, как же ты мог украсть такую девушку, отвечает: «А в соседнем районе жених украл члена партии!». Выход нашел Никулин: «Все дело в акценте Мкртчяна. Давай я за него скажу». В устах Балбеса, сплевывающего арбузные семечки, фраза прозвучала настолько по-дурацки, что не бросала тени ни на единого партийца. Сразу всем становилось ясно: Балбес — лжец, и нет правды в словах его.
Первоначально фильм был запрещен. Совершенно случайно его посмотрел Леонид Ильич Брежнев и дал разрешение на показ.
Песенку про медведей исполняет Аида Ведищева.
Фамилия Саахов для героя Владимира Этуша была изменена почти перед съёмками. В сценарии героя зовут Ахотов.
Из песни, исполняемой Юрием Никулиным, «Если б я был султан…» были выброшены второй и третий куплеты, но позднее, когда вышла пластинка с песнями из кинофильма, песня была записана на ней целиком.
Фильм снимался в Крыму (что можно заметить, например, по крымским номерам на машинах), в Алуште, окрестностях Демерджи, в районе Массандры и Ай-Петри и на Кавказе в Красной поляне (невольное купание в горной речке).
В сцене торга в кабинете Саахова, герой Мкртчяна говорит фразу - «Но ведь ты же не козу получаешь!». В этой фразе слово «получаешь» озвучил другой актер.
В сцене, где троица Вицин-Моргунов-Никулин пьёт пиво, Вицин будучи заядлым трезвенником, глотнул-таки настоящего пива.
Первоначально фильм должен был состоять из 2 новелл: первая - «Кавказская пленница», вторая - «Снежный человек и другие», где за снежного человека себя выдаёт троица в лице Труса, Балбеса и Бывалого, чтобы сбить со следа милицию.
Занимает по посещаемости 4-е место среди отечественных фильмов за всю историю советского кинопроката.
Эпизод, где героиня Натальи Варлей должна была несколько минут заразительно хохотать, не получался. Тогда Никулин, Вицин и Моргунов во время съемки вдруг задрали майки и стали чесать животы, корча при этом уморительные рожи. Дубль сняли без сучка и задоринки.
Наталье Варлей пришлось научиться водить машину и самой выполнять сложные каскадерские трюки.
Поначалу для эпизода, в котором Шурик в спальном мешке падает в горную речку, а Нина бросается его спасать, пригласили девушку-каскадера, но та неожиданно для всех начала... тонуть. Оказалось, девушка так сильно хотела сниматься в кино и соврала, что умеет плавать. Наталья Варлей все сделала сама.
Тот момент, когда Нина и Шурик на берегу трясутся от холода, не был постановочным - вода действительно была ледяной. А чтобы артисты не заболели, после крика «Стоп!» парочку напоили чистым спиртом.
А уже под конец съемок чуть не пришлось переозвучивать половину фильма. Секретарь партийной организации «Мосфильма» носил фамилию Сааков. А в фильме был товарищ Саахов. Реальный Сааков посчитал, что появление в картине Саахова - скрытая издевка. И повелел фамилию заменить. Ситуацию спас Никулин. Он добрался до министра культуры СССР Екатерины Фурцевой и пожаловался, что по прихоти одного-единственного человека придется тратить громадные государственные деньги. Фурцева решила проблему одним звонком на студию: «Прекратите этот идиотизм!»
Дерево старого грецкого ореха под Демерджи, на котором сидел герой Никулина и кидал орехи, после премьеры фильма стал своеобразной достопримичательностью Крыма, и получил название «Никулинский Орех». Это дерево находится возле южного склона горы Демерджи, рядом с известной «Долиной Привидений».

Крылатый Пегас, который так понравился Семен Семеновичу Горбункову спустя несколько лет появится в фильме «Служебный роман» - его будет держать Новосельцев.
Последние кадры фильма: Горбункова бьет по голове стрела подъемного крана. На самом деле так вышло случайно, но Юрий Никулин доиграл дубль до конца... После съемок выяснилось, что у актера сотрясение мозга. Основные сцены фильма снимались в Баку (вместо заграничной Турции) и Сочи.
Пистолет, который капитан милиции передает Горбункову - трофейная «Беретта» модели 1934 г.
К съёмочной группе «Бриллиантовой руки» на всё время был приставлен капитан КГБ, но ещё до съёмок сценарий прошёл все круги цензуры. Вот лишь некоторые требования цензоров: сделать более выпуклой роль милиции (она, мол, слишком пассивна), сократить эпизод в ресторане с чествованием Шефа, убрать сцены с пионерами, которые его поздравляют, убрать реплики «как говорит шеф, главное в нашем деле — социалистический реализм» и «партию и правительство оставили на второй год», в монологе управдомши Плющ («И вы знаете, я не удивлюсь, если завтра выяснится, что ваш муж тайно посещает синагогу») последнее слово заменить на «любовницу» (при этом замена была сделана только в звуковой дорожке фильма, но не в кадрах, и поэтому слово «любовница» не попадает в артикуляцию героини).
В фильме было много «нецензурных» по тем временам отрывков. Последней сценой Гайдай поставил взрыв атомной бомбы. На предварительном просмотре это буквально шокировало цензоров; взрыв было приказано убрать, но зато остальные сцены были сохранены, на что и рассчитывал Гайдай.
Песню героини Светланы Светличной исполняет Аида Ведищева. Она же исполняет заглавные песни в фильмах Гайдая «Кавказская пленница» и «Иван Васильевич меняет профессию».
В фильме снялась вся семья Никулиных: жена Татьяна сыграла экскурсовода, а сын Максим — мальчика, который «шёл по воде».
Во время съёмок сцены рыбалки после очередного неудачного дубля замерзший Папанов, высунувшись из воды, рявкнул в сердцах на оператора: «Идиот!». Это было случайно снято, а потом Гайдай вставил эпизод в картину.
Эпизод, где Лёлик, планируя операцию «Дичь», отмеряет расстояния циркулем по карте и напевает «Летят утки», возможно, пародирует фильм «Чапаев», где герой гражданской войны, тоже с циркулем над картой, напевает «Чёрный ворон, что ты вьёшься…»
Режиссёр фильма Леонид Гайдай появляется в фильме трижды; в том числе в роли пьяного мужчины, которого забирает милиция и в сцене со сном Козодоева, где снята именно его рука.
Заработки членов съёмочной группы: Л. Гайдай — 4 949 руб. за съемки и 2 000 руб. за сценарий Ю. Никулин — 5 188 руб. Н. Гребешкова — 792 руб. А. Миронов — 1 920 руб. А. Папанов — 2 288 руб. С. Светличная — 346 руб. Н. Мордюкова — 1 531 руб.
При разговоре с управдомом Горбунков говорит, что побывал в Лондоне и там все считают собаку другом человека. В начале же фильма его жена Надя говорит, что он едет за границу в первый раз. То, что Семен Семеныч в течение круиза побывал в Лондоне исключено, так как путь круиза в таком случае получается немыслимым (Стамбул, затем Лондон). Скорее всего круиз проходил по Средиземному морю.
Занимает по посещаемости 3-е место среди отечественных фильмов за всю историю советского кинопроката.
Никулин-младший исполнил роль «мальчика, шагающего по воде». Эпизод долго не давался ему. Когда Миронов только замахивался ногой для удара, он уже начинал падать в воду. Чувствовалось, что Максим ждёт удара. Так сняли семь дублей. Наконец Гайдай громко объявил: «Все, в следующем дубле Андрей не будет бить Максима, а просто пройдёт мимо». А Миронову Гайдай тихонько шепнул: «Бей, как раньше. И посильнее». Максим спокойно нагнулся с удочкой и внезапно получил сильный пинок… Он упал в воду и почти закричал: «Что же вы, дядя Андрей?!» Эпизод был снят.
Съёмочная группа жила в гостинице «Горизонт», в подвале которой оборудовали реквизиторскую. В реквизиторской хранили «двойника» Никулина — сделанную из папье-маше фигуру Горбункова. Её должны были сбрасывать с высоты пятьсот метров при съёмке эпизода, когда Семён Семёнович вываливался из багажника «Москвича». Подметая подвал, уборщица приподняла простыню и обомлелап: перед ней лежал «Никулин». Через час весть о «смерти» любимого артиста разлетелась по всему городу. Узнав об этом, Никулин позвонил в Москву и предупредил мать, чтобы она не беспокоилась.
На роль Козодоева претендовали Вицин, Носик, Рудин и Пуговкин.
На роль второго бандита-контрабандиста, Лёлика, пробовался Пуговкин.
Супругой главного героя Горбункова хотели стать Нина Гребешкова и Ия Саввина. Предпочтение было отдано Гребешковой, жене Гайдая.
В титрах фильма мелькнула фраза, сочинённая Гайдаем: «Киностудия благодарит граждан, предоставивших для съёмок золото и бриллианты». После просмотра к режиссёру подходили зрители и интересовались: «И многие давали свои бриллианты?»
Мордюкову зрители увидели первый раз с короткими волосами именно в Бриллиантовой руке. Это, конечно, парик. Ведь Мордюкова не делала коротких стрижек.
Актриса Светлана Светличная впервые в истории советского кино показала на экране чувственный стриптиз. Но по приказу начальства кадры со стриптизом при показе на телевидении безжалостно вырезались. Эпизод, когда Горбунков теряет дар речи, встретившись на ступеньках туалета с мрачным типом с медальоном в виде черепа на груди, снимали в подземном туалете, который расположен у входа в ЦПКиО им. Горького, со стороны Ленинского проспекта. В этой роли снялся журналист журнала «Огонёк» Леонид Плешаков.

На колхозной ярмарке встречаются представители двух процветающих кубанских колхозов — Галина Пересветова и Гордей Ворон. Они любят друг друга, но скрывают свои чувства, ведь Галина и Гордей — давние конкуренты. Они соревнуются в трудовых подвигах, и главное для каждого из них — вывести свой колхоз на первое место.

Занимает по посещаемости 87-е место среди отечественных фильмов за всю историю советского кинопроката