25 апреля 1977 года состоялась премьера военной драмы «Аты-баты, шли солдаты». Картина о подвиге взвода вчерашних студентов, ценой собственных жизней задержавших танковую колонну, стала последней работой режиссёра Леонида Быкова — через два года после премьеры он погиб в автокатастрофе.
Сценарий написали драматурги Борис Васильев и Кирилл Раппопорт, которые ранее работали над фильмом «Офицеры». Сюжет был частично основан на реальных событиях — похожий бой произошёл в 1943 году у села Тарановка. Взвод «истребителей танков» под командованием лейтенанта Петра Широнина за четыре дня уничтожил более 16 машин противника и задержал наступление. Из 25 человек в живых осталось только шестеро, включая тяжело раненного Широнина.
Сценарий понравился режиссёру и актёру Леониду Быкову, который после успеха фильма «В бой идут одни „старики“» хотел снять ещё одну картину о войне. Ещё во время съёмок «Стариков» он планировал поработать с Владимиром Конкиным и утвердить его на роль Кузнечика, но тогда актёр был занят в драме «Как закалялась сталь», да и начальство не очень одобрило такой выбор. Быков воспользовался вторым шансом и отправил Конкину сценарий со словами: «Любая роль — твоя!». Актёр выбрал младшего лейтенанта Суслина и посвятил эту роль своему отцу-фронтовику.
Из фильма «В бой идут одни „старики“» в новую картину Леонида Быкова перекочевали Виктор Мирошниченко, Владимир Волков, Леонид Марченко, Дмитрий Мирногодский, а также Вано Янтбелидзе и Сергей Иванов, которых прославили роли Кобахидзе и Кузнечика. На главные женские роли Леонид Быков позвал уже известных Маргариту Кошелеву и Евгению Уралову и почти дебютантку Елену Шанину, для которой роль Кимы Веленстович стала всего вторым появлением на экране.
Съёмки проходили в Подмосковье — в селе Радонеж неподалёку от Сергиева Посада и на станции Хотьково. Работать начали в январе, и сразу с самой сложной сцены — марш-броска взвода и финального боя. Накануне ударили тридцатиградусные морозы, актёры просили отменить съёмки, но Быков отказался: «Когда фашисты рвались к Москве, стояли такие же морозы. Ваши сверстники отстояли Москву, не думая о холоде!» Киногруппе пришлось прочувствовать на себе ту ситуацию, в которой оказались их ровесники в 1944 году, а особенно сложно приходилось прилетевшему из Тбилиси Вано Янтбелидзе.
Несмотря на то, что съёмки не остановили, Быков очень переживал за актёров — следил, чтобы все как следует утеплились и завязали ушанки, при первой возможности делал перерывы и отправлял всех греться и даже пел весёлые или грустные песни, чтобы создать нужную атмосферу. При этом сам всегда оставался на площадке — переставлял свет, пробовал новые ракурсы, выстаивал будущие мизансцены и в результате обморозил лицо и руки.
Во время съёмок гибели лейтенанта Суслина чуть было не погиб и игравший его Владимир Конкин. Для актёра вырыли яму, куда он должен был упасть, как только танк подъедет на близкое расстояние и остановится. Для танкиста поставили ограничительные флажки, но и они, и актёр попали в «мёртвую зону», которая из танка не просматривалась. Владимир Конкин потом рассказывал, что когда он видел надвигающийся и никак не останавливающийся танк, его охватило оцепенение, он не мог ни упасть в яму, ни отбежать. Быков понял, что что-то пошло не так, крикнул стоящему ближе всего к актёру ассистенту, и тот в прыжке сбил Конкина в яму. В следующий момент танк проехал над их головами.
Через месяц съёмок плёнки с материалом отправили на проявку и там оказалось, что всё — брак. Быков понял, что надо сразу идти наверх и поехал на приём к министру обороны Андрею Гречко. Фильм был важен, он должен был выйти ко Дню Победы, а тут режиссёр приехал просить продлить сроки, выделить бюджет… Гречко устроил разнос, но в конце концов дал добро. Работать пришлось быстрее и почти круглосуточно — актёры очень старались не подвести режиссёра, а на подмогу к любимому в народе Леониду Быкову добровольно приехал милицейский взвод, готовый сниматься в массовке бесплатно.
Испорченный материал пересняли в начале апреля, а на следующий день после сдачи материала у режиссёра случился инфаркт. Уже второй — первый он получил после провала его фильма «Зайчик» в 1965 году. Быкова положили в больницу, где он написал завещание — был уверен, что от съёмок его отстранят, а этого он точно не переживёт. Однако съёмки просто остановили до выписки режиссёра.
Через месяц Быков вернулся на площадку, и решил продолжить работу с какого-нибудь «весёлого эпизодика» — это оказалась зажигательная цыганочка, которую лихо отплясывал только что выписавшийся из больницы «ефрейтор Святкин». К осени готовый материал был сдан на киностудию, и в конце апреля следующего года драма «Аты-баты, шли солдаты» вышла на экран. Она не получила такой популярности, как «В бой идут одни „старики“», но в год проката её посмотрело 36 миллионов зрителей, что в 1977 году для военного фильма было достижением. У «Стариков» было ненамного больше — 44 миллиона.
За фильм Леонида Быкова наградили Государственной премией, но на церемонию вручения он не приехал. Его сын стал соучастником ограбления ювелирного магазина и был арестован в тот же день — когда Быков узнал об этом, то у него случился третий инфаркт. Он даже пытался отказаться от награды, так как считал, что теперь её недостоин, но премию ему привезли прямо домой, и вручили лежащему в постели. Заслуги отца помогли сыну избежать сурового наказания, но для Быкова это было настоящей трагедией.