Вера Алентова (Екатерина Александровна Тихомирова (Катя)), Ирина Муравьёва (Людмила Свиридова (Люда)), Алексей Баталов (Георгий Иванович (Гоша, Гога), заводской слесарь, возлюбленный Катерины), Раиса Рязанова (Антонина Буянова (Тося, Тоня)), Александр Фатюшин (Сергей Гурин, известный хоккеист, муж Людмилы), Борис Сморчков (Николай, рабочий на стройке, муж Антонины), Виктор Уральский (отец Николая), Валентина Ушакова (мама Николая), Юрий Васильев (Рудольф (Родион) Петрович Рачков, телеоператор из Останкино, отец ребенка Катерины), Евгения Ханаева (мама Рачкова), Зоя Фёдорова (тётя Паша, вахтерша), Наталья Вавилова (Александра Александровна Тихомирова (Сашка), дочь Катерины и Рачкова)
сценарий...Валентин Черных
директор фильма...Виталий Богуславский
оператор...Игорь Слабневич
композитор...Сергей Никитин
художник...Саид Меняльщиков, Жанна Мелконян
монтаж...Елена Михайлова
Москва пятидесятых годов. Три молодые провинциалки приезжают в Москву в поисках того, что ищут люди во всех столицах мира — любви, счастья и достатка. Их судьбы складываются именно так, как предполагает характер каждой из девушек.
Антонина выходит замуж, растит детей, любит мужа. Людмиле Москва представляется лотереей, в которой она должна выиграть свое особенное счастье. Катерина же — отчаянно влюбляется, но избранник ее оставляет. Однако она не опускает руки, в одиночку растит дочь и к тому же успевает сделать блестящую карьеру. В сорок лет судьба дарит ей встречу с прекрасным человеком и настоящую любовь...
В основу фильма лёг сценарий «Дважды солгавшая» Валентина Черных, который был им написан за 19 дней для конкурса сценариев о Москве и занял на этом конкурсе 3-е место.
Владимир Меньшов поначалу хотел отказаться от мелодраматического сценария, но всё же он его привлёк. Сначала интересным поворотом показался момент, когда героиня ложится спать, заводит будильник и просыпается через двадцать лет. Как позже признавался Меньшов, возможно, что в будущем фильме была некоторая автобиографическая для него и его супруги Веры Алентовой нотка. Они так же, как и герои фильма, прошли через общежитие, завоёвывали Москву, как приезжие провинциалы и лимитчики. Бюджет фильма был достаточно скромен, составив 550 тысяч рублей.
Актёрский состав кинокартины сложился не сразу. Первоначально на роль Катерины Меньшов планировал взять Ирину Купченко, Маргариту Терехову или Анастасию Вертинскую, но все они отказались. Евгению Ветлову не утвердил худсовет. Отчаявшись, он взял на эту роль свою жену, хотя самой Алентовой сценарий тоже не понравился. Галина Польских отказалась от роли Тоси, Инна Макарова и Клара Лучко — от роли матери Рудольфа Рачкова.
Производственные сцены фильма снимались в цехах ПО «Химволокно» в Клину, на время съёмок предприятие не останавливалось. Премьера фильма, которую посетили Владимир Меньшов и Вера Алентова, также состоялась в Клину, в заводском клубе посёлка Майданово.
После выхода картины на экран её создатели поначалу получили довольно прохладные отзывы как об упаднической по духу и довольно дешёвой мелодраме, эксплуатирующей низменные чувства зрителей. Премия «Оскар» и огромный кассовый успех картины стали полной неожиданностью для кинематографического руководства и критиков.
Владимир Меньшов и команда создателей не приехали на церемонию вручения «Оскара». По версии самого Меньшова, в то время он был «невыездным» и попасть в Лос-Анджелес не мог в принципе. О том, что он получил премию Американской академии киноискусств и наук, Меньшов узнал из программы «Время». Причём новость прозвучала в эфире 1 апреля 1981 года (церемония проходила 31 марта), и Владимир Меньшов счёл это за розыгрыш. Вместо него участвовал в торжественной церемонии и получал золотую статуэтку атташе по вопросам культуры посольства СССР в США.
Примечательно, что фильм Меньшова опередил и фильм-лауреат «Золотой пальмовой ветви» Каннского кинофестиваля «Тень воина», снятый японским режиссёром Акирой Куросавой, который ранее получал «Оскар» в этой номинации за советский фильм «Дерсу Узала». Довольно долго статуэтка хранилась в Госкино СССР.
Только в 1988 году Владимир Меньшов на первой церемонии вручения наград премии «Ника» получил своего «Оскара». Причём ему хотели только дать подержать статуэтку и потом забрать, но Меньшов подержал, не вернул и больше уже с ней не расстался.
Фильм «Москва слезам не верит» посмотрело около 90 миллионов зрителей; по результатам годового проката он занимает второе место среди всех советских фильмов после картины «Пираты XX века».