Изобретатель Александр Тимофеев превратил свою квартиру в лабораторию. Испытывая машину времени, ученый теряет сознание. Далее действие развивается в воображении Шурика. Его жена возвращается домой и заявляет, что бросает его ради карьеры киноактрисы. Возмущенные соседи требуют от Шурика прекратить безобразия и он, демонстрируя возможности своей машины в присутствии управдома Бунши, заставляет исчезнуть стену, отделяющую его квартиру от соседской, в которой в это самое время орудует вор Жорж. Домушник входит в квартиру Шурика и высказывает заинтересованность устройством. Польщенный Шурик крутит ручки на машине и открывает портал в прошлое.
Перед изумленным взором присутствующих предстает сидящий на троне Иван Грозный и его дьяк, которые тоже шокированы происходящим. В результате переполоха Грозный попадает в квартиру Шурика, а Бунша и Жорж в царские палаты. Стрелец, прибежавший на зов дьяка, бросает в «демонов» бердыш и попадает в машину времени. Портал тут же закрывается, оставив царя в нашем времени, а вора и управдома в древней Руси. Пока Шурик чинит машину времени и знакомит Ивана Грозного с реалиями современной действительности, Бунша и Жорж носятся по палатам и коридорам, спасаясь от вооруженных стражников. Заметив, что Бунша похож на царя, Жорж заставляет его притвориться Иваном Грозным, а сам переодевается в князя. Натворив в прошлом немало дел, самозванцы возвращаются домой через вновь открывшийся портал, и настоящий царь затевает с Буншей драку.
Подоспевшие милиционеры предпочитают передать разбушевавшихся граждан в надежные руки психиатрической бригады, но Грозному удается сбежать и вернуться в квартиру Шурика, который возвращает царя в его время. Открытие портала вновь лишает изобретателя сознания и, придя в себя, он не понимает, что случилось. Домой возвращается жена Шурика. Он ехидно интересуется, как поживает режиссер Якин, ради которого она его бросила, но скоро понимает, что ему все привиделось. Однако тут же замечает лежащую в углу царскую шапку.
