Абрамом Народицким решили подать материал о Гражданской войне в комедийном ключе и сопроводить сюжет песнями. Худсовету это не понравилось — они хотели серьёзный фильм, но в отснятом материале усмотрели насмешку над героями революции.
Тем не менее, «Бумбарашу» удалось избежать цензуры — за него вступился сын Аркадия Гайдара.
Одним из претендентов на главную роль был Михаил Кононов, но его конкурент Валерий Золотухин оказался более напористым.
Сначала режиссёры посетили спектакль с его участием в невероятно популярном в те годы Театре на Таганке, а затем актёр предложил посмотреть на него в другом амплуа — в качестве хориста в храме на всенощной службе.
Узнав, что на роль есть другой претендент, актёр заявил: «Если хотите сделать хороший фильм, берите Кононова, а если хотите заглянуть в вечность — возьмите меня». Выбор был сделан. После выхода фильма на экраны за Валерием Золотухиным в театре надолго закрепилось прозвище «Бумбарашка».
В роли атаманши Соньки режиссёр видел только Екатерину Васильеву, которую знал ещё со студенческих времен. Однако главред киностудии упорно настаивал на кандидатуре собственной жены.
На пробах Васильева пробежалась глазами по тексту, спросила про свою героиню: «Она что, с приветом?» — и моментально прочитала монолог с нужной интонацией. После этого тот же текст произнесла вторая кандидатка, а затем режиссёр отправился с результатами проб к главному редактору.
Тот понял, что по сравнению с Васильевой его супруга очевидно проигрывает, и даже согласился не выносить выбор главной героини на обсуждение худсовета.
На съёмках Екатерина Васильева чуть было не сварилась заживо. По сюжету ей полагалось сидеть в горячей ванне, под которой горел костёр.
Ассистент режиссёра, который должен был следить за костром, увлёкся импровизированным концертом Валерия Золотухина — у актёра был перерыв, и он развлекал собравшихся байками и деревенскими частушками. Тем временем костёр под ванной разгорался всё сильнее.
Актриса несколько раз намекнула, что ей горячо, но никто не обратил на неё внимания. В результате Васильева обожглась — выскочила из ванны в голом виде и с ругательствами убежала.
Съёмки проходили в Каневском районе Черкасской области — неподалеку от этих мест в 1941 году воевал и погиб Аркадий Гайдар. Заброшенная деревня и железная дорога нашлись около большого котлована при гидроэлектростанции.
Массовку искали среди местных жителей, но собрать удалось от силы тридцать человек. Режиссёрам пришлось пойти на хитрость: меняющуюся власть изображали одни и те же люди — сначала их наряжали в «красных», потом всех переодевали в «белых», а затем в «зелёных».
Через несколько лет после съёмок Каневскую ГЭС начали достраивать — котлован затопили водой, а деревни переселили.
Для съёмок требовалось много лошадей, но председатель местного колхоза помочь отказался. Тогда к нему отправились переодетые в милиционеров Валерий Золотухин и Роман Ткачук — председателю устроили разнос, почему тот не способствует съёмкам фильма о Гражданской войне. На следующий день на площадке был целый табун.
