1. Режиссеры комедии «Операция „Ы“ и другие приключения Шурика» были так вдохновлены всесоюзным успехом фильма, что решили сделать продолжение веселого и доброго студента.
2. Сценаристы «Операции „Ы“…» сделали сценарий под названием «Шурик в горах».
Он должен был выступить в роли альманаха из двух частей — в первой Шурик спасал похищенную по кавказским обычаям девушку Нину, а во второй он на пару с Ниной должны были отправиться в экспедицию в поисках снежного человека. Но режиссёр Леонид Гайдай имел желание снять один полнометражный фильм, поэтому идею снежного человека отложили в долгий ящик, а вот над историей с похищением начали вести активную работу…
Кстати о снежном человеке; на самом деле во второй части не было никакого снежного человека — за него себя выдавали Трус, Балбес и Бывалый, чтобы запутать следствие милиции.
3. Как это часто бывало, над картиной потрудились не только создатели, но и цензоры.
Цензорам показался весьма легкомысленным и даже с нотками антисоветской пропаганды, и «Кавказская пленница» чуть не была отложена в долгий ящик, но её посмотрел Брежнев. Генсеку комедия настолько понравилась, что он решил посмотреть её несколько раз и даже собрал на просмотр проживающих рядом членов политбюро. Тогда фильм был допущен к показу, но несколько поправками все же пришлось внести, а точнее: убрать слово «советский» из фразы «Да здравствует советский суд — самый справедливый суд в мире!» — чтобы не выглядело слишком иронично, вырезали заставку, где Трус, Балбес и Бывалый пишут на заборе «ХУ… дожественный фильм», переименовали персонажа Охохова в Саахова, так как на тот момент был такой высокопоставленный чиновник… На «Саахова», через какое-то время, пожаловался реальный товарищ Сааков — он секретарь партийной организации «Мосфильма» с такой фамилией воспринял персонажа из фильма на свой счёт. Министр культуры Екатерина Фурцева удалось вытянуть конфликт на мировую одной лишь короткой фразой: «Прекратите этот идиотизм!»
4. Очень долго искали главную героиню.
На главную роль было проведено около пятидесяти фотопроб, на них были приглашены как неизвестные актрисы, так и красавицы советского кино: Наталья Кустинская, Наталья Фатеева, Виктория Фёдорова, Татьяна Конюхова. Циркачка-канатоходка Наталья Варлей пришла сугубо из любопытства и желания познакомиться лично с Леонидом Гайдаем — на тот момент она уже была выбрана на роль французской гимнастки в фильме «Арена». Гайдай поинтересовался у актрисы, сможет ли она сниматься в купальнике, Варлей тут же начала переодеваться и все сделали мнение, что она очень раскрепощенная и смелая, а на самом деле в цирковой профессии купальник — это рабочая одежда. Все присутствующие трюки в фильме Наталья Варлей исполняла сама, а вот с задачей озвучки роли она не смогла справиться— говорила за неё Надежда Румянцева, а поёт Аида Ведищева. Сама Наталья Варлей за весь процесс произнесла только зловещую фразу: «Ошибки надо не признавать, их надо смывать кровью!»
5. Долго отказывались сниматься Юрий Никулин, хотя был другом режиссёра, и Евгений Моргунов.
Никулин смог объяснить свой отказ тем, что это «спекуляция на тройке» и не хотел вновь исполнять роль Балбеса. Гайдай дал обещание актеру, что они вместе подкорректируют сценарий, внесут в него необходимые для Никулина поправки и разнообразят трюками. Дело усложнялось и отношениями внутри «тройки» — актеры не дружили между собой. На съемках «Кавказской пленницы» трио окончательно развалилось — Евгений Моргунов перессорился со всей съемочной группой и отказался сниматься. Гайдай вырезал часть сцен с Моргуновым, а в финале фильма на общих планах Бывалого вообще играл дублер.
Премьера фильма состоялась 1 апреля 1967 года. На показ было продано 30 миллионов билетов — больше, чем на вышедшую в том же году французскую комедию «Фантомас».