Действие фильма происходит в 70-х годах, в Москве. Инженер Александр Тимофеев является талантливым изобретателем и занимается конструированием машины времени у себя на дому. Однако во время испытаний аппарат взрывается, а изобретатель теряет сознание.

Придя в себя, он обнаруживает много интересного. Оказалось, что его жена – популярная актриса Зина, уходит к режиссеру Якину. В соседней квартире стоматолога Шпака совершена кража всего, что было нажито непосильным трудом. А управдом Бунша грозит пожаловаться на Тимофеева, куда следует, за его опыты. В ответ на претензии Шурик запускает свою машину, и происходит невероятное.

Реальность размывается, и герои оказываются в царских палатах Ивана Грозного. В начавшейся суматохе, царь оказывается в московской квартире Тимофеева, а Бунша и вор-домушник Жорж Милославский застревают в прошлом. Всем им приходится пережить невероятные приключения, прежде чем горе-изобретатель сможет все вернуть на свои места.