Вопрос выхода кинокартины в широкий прокат решался партийно-государственным ареопагом, нередко последнее слово оставалось за первым лицом. Чувство юмора и художественный вкус Генерального секретаря могли вернуть на большой экран фильм, забракованный профильными чиновниками и их кураторами.
Но сценарий Васильевых не устроил Иосифа Сталина, который хотел видеть в картине больше романтики и простых человеческих отношений. Образ Анки-пулеметчицы, женщины-бойца, появился в фильме по его предложению. Новый сценарий с любовной линией Сталину понравился больше.
Заявку утвердили, режиссеры приступили к подбору актеров. Бабочкину первоначально предназначалась роль Петьки, но актер продолжал репетировать роль начдива и настолько вжился в образ Чапаева, что после кинопроб его утвердили на главную роль. Роль Петьки перешла к Леониду Кмиту, исполнителя образа Фурманова нашли в Ленинградском ТЮЗе, где играл внешне напоминавший комиссара Борис Блинов. Певцову с его внешностью дореволюционного интеллигента доверили роль главного противника Чапая полковника Бороздина, Анкой-пулеметчицей (образ, созданный Васильевыми) стала Варвара Мясникова (послевоенные дети видели ее в роли доброй феи в «Золушке»). Другие заметные роли исполнили Николай Симонов и Борис Чирков (крестьянин, жалующийся Чапаеву на притеснения), в съемках участвовал юный Георгий Жженов, в одном из самых ярких эпизодов фильма можно увидеть и Георгия Васильева — со стеком и папиросой в зубах в первой шеренге офицерского полка, идущего в психическую атаку.
«Чапаев» отличался от многих картин, посвященных Гражданской войне, редким для советского кинематографа уважительным отражением противоположной стороны. Белые Васильевых — это не ограниченные самодуры, желающие повесить и расстрелять побольше рабочих и красноармейцев и спотыкающиеся в первом равном бою. Илларион Певцов создал образ жестокого, но тонкого и глубоко переживающего драму войны «старорежимного» офицера, для которого победа революции и большевиков означает крах не только карьеры, но и устоев его жизни. Чапаеву и его соратникам приходится сталкиваться на поле боя не только с мобилизованными крестьянами, легко переходящими на сторону, к которой «клонится счастье боевое». Им приходится сражаться и с убежденными противниками, готовыми, как и чапаевцы, умереть на поле боя во имя своей идеи. Сам Чапаев в фильме отмечает доблесть и боевые достоинства каппелевцев. Такое отношение к противнику через пять лет отразит Константин Симонов в своих халхин-гольских стихах «Да, враг был храбр, тем больше наша слава». Но в середине 1930-х годов, после того как вождь сказал, что «врага надо не изучать, а бить», такое отношение многим казалось по меньшей мере рискованным.
Опасаясь, что партийные кураторы потребуют изменить «мрачные» и «пораженческие» эпизоды, Васильевы сняли три варианта финала картины. Кроме классического, где Чапаев тонет в Урале, они предложили сцену парадного марша чапаевцев по освобожденному Лбищенску, в которой Чапаев говорит раненым Петьке и Анке: «Счастливые, говорю, вы с Петькой. Молодые. Вся жизнь впереди» (заметим: это говорит человек, которому в 1919 году исполнилось 32 года). Третий вариант снимался в яблоневом саду на родине Сталина в Гори: Петька по сюжету командует дивизией Красной армии, а Анка играет с детьми под закадровый голос Чапаева: «Вот поженитесь, работать вместе будете. Война кончится, великолепная будет жизнь. Знаешь, какая жизнь? Помирать не надо!» Но в итоге было решено, что трагическая гибель — это яркая точка, которая не терпит продолжений. «Красивые» варианты киновоскрешения Чапаева остались в истории кинематографа. Альтернативная версия концовки легендарного фильма оказалась востребованной в начале Великой Отечественной войны. В ней Чапаеву удается уйти от преследования белых и их пуль. Герой переплывает Урал и обращается к красноармейцам и командирам с призывом смело сражаться с нацистами и отправляется на фронт.