Георгий Данелия, прочитав сценарий Александра Володина под названием «Горестная жизнь плута», сказал, что написано интересно и талантливо. История мужчины, который мечется между двумя женщинами, актуален во все времени. К тому же, Володин писал сюжет с себя, поэтому получилось убедительно. Да и для Данелии этот сюжет был актуален, коллеги говорили о его отношениях с писательницей Викторией Токаревой, а сам в это время жил с актрисой Любовью Соколовой.
Сам Георгий Николаевич в те годы занимал пост художественного руководителя объединения музыкальных и комедийных фильмов, поэтому сценарий передал в работу молодым коллегам Юрию Кушнереву и Валерию Харченко, а потом перепоручил снять фильм более опытному режиссер Павлу Арсенову.
Но Володин возмутился: «Не справятся они», — говорил он Данелии. «Снимай сам». После раздумий Георгий Николаевич согласился, правда, с условием – он переписал сценарий по своему усмотрению.
Роль Бузыкина Георгий Данелия хотел отдать Александру Калягину. Но, почему-то сомневался, проводил пробы с Николаем Губенко, Леонидом Куравлевым и со Станиславом Любшиным. А потом режиссер его ассистент Елена Судакова предложила попробовать Олега Басилашвили.
Режиссер считал, что Олег Валерианович не подходит на роль безвольного человека. И тут Судакова придумала хитрость, чтобы помочь актеру. Она попросила Данелию подвезти Басилашвили домой, а тому посоветовала проявить безвольность. Это помогло – Данелия увидел в Басилашвили человека нерешительного, и после проб утвердил на роль.
Законную супругу Бузыкина Нину режиссер предложил Наталье Гундаревой, на что та сразу ответила согласием. У нее было собственное видение образа, из-за чего актриса постоянно спорила с Данелией. Тот, в конце концов, посоветовал Гундаревой выучиться на режиссера, а пока в полной мере выполнять его требования.
Свои коррективы в роль вносила и любовница Бузыкина в лице Марины Нееловой. Она говорила, что пишет свою роль маслом, а Данелия – акварелью. В итоге режиссер настоял, чтобы актриса выполняла его требования.
Георгий Николаевич оказался очень доволен небольшой ролью Галины Волчек, а вот сама Галина Борисовна очень обиделась на оператора, который снял крупным планом родинку на ее носу. Да и вообще Волчек расстроилась из-за своей игры и даже пропустила премьеру фильма «Осенний марафон». По ее признанию, посмотрев фильм, она долго плакала.
Как только не отказывался немецкий журналист Норберт Кухинке от роли иностранного профессора в фильме, но уговоры подействовали.
Одна из самых ярких ролей в «Осеннем марафоне» — у Евгений Леонова, которого Данелия называл свои м талисманом. Роль второстепенная, но актер сделал ее яркой и народный – ведь цитаты его героя – слесаря Харитонова – ушла в народ.
Чиновники потребовали от Данелии переснять финальные титры и сделать лицо Бузыкина более грустным. Режиссер все оставил как есть, а приемной комиссии сказал, что действительно переснял несколько кадров. Ему поверили.
