Однажды, во время подготовки праздничного обозрения к 40-летию Октября, сценарист В. Поляков предложил Никулину подработать на съемках картины «Девушка с гитарой» (1958 г.). Небольшая роль пиротехника-неудачника понравилась Юрию, и он согласился попробовать. Работал увлеченно, фантазировал, предлагал свои клоунские добавления к портрету героя, и он получился комичным, заметным. Так Никулин попал в поле зрения кинематографистов. Режиссер Ю. Чулюкин увидел в нем подходящую кандидатуру на роль Клячкина в фильме «Неподдающиеся» (1959 г.). Задуман он был как серьезный фильм, посвященный теме воспитания молодежи, и назывался вначале «Жизнь начинается», но в процессе работы тональность его изменилась, появились смешные сцены, сработала какая-то веселая искорка, и вышла комедийная лента. Не последнюю роль в этом сыграл прекрасный актерский ансамбль (Н. Румянцева, Ю. Белов и др.), в который органично вписался клоун Никулин.
Эта работа обратила на него внимание Э. Рязанова, и тот предложил Юрию роль в фильме «Человек ниоткуда», но из-за разных перипетий со съемками работа прервалась и возобновилась уже с другим составом (Ю. Никулина и И. Ильинского заменили С. Юрский и Ю. Яковлев). Картина увидела свет только через 30 лет. Но для Никулина она осталась памятным знакомством с И. Ильинским, еще с детства одним из любимейших его актеров. Знаменитый комический актер предложил ему перейти на работу в Малый театр, усмотрев в нем своего преемника на роли в классических спектаклях. Но Никулин все-таки не решился в почти сорокалетнем возрасте начинать карьеру заново. Ему так и не довелось сыграть на театральных подмостках.
А вот кино широко открыло перед ним свои двери. Никулин вошел во вкус работы на съемочной площадке, хватался за каждую возможность поучаствовать в массовке, попробоваться в эпизодической роли. Он сыграл еще одного неподдающегося — Яшу Топоркова у режиссера Е. Карелова, шофера Николая — у К. Воинова. Благодаря Г. Вицину, который порекомендовал режиссеру Л. Гайдаю взять Никулина на роль Балбеса в его короткометражку «Пес Барбос и необычный кросс», началось его долгое творческое содружество с прославленным мастером советской комедии. Гайдай ввел его в список своих любимых исполнителей, а Бывалый — Балбес — Трус в исполнении Моргунова, Никулина и Вицина стали персонажами нескольких его комедий: «Самогонщики», «Операция «Ы» и другие приключения Шурика», «Кавказская пленница».
И наконец к Никулину пришла роль, изменившая отношение кинематографистов к его творческому облику. Еще в 1962 г. на него обратил внимание режиссер Л. Кулиджанов. Причем увидел он его не в кино, а на арене и решил поручить клоуну роль тунеядца и обманщика Кузьмы Иорданова в картине «Когда деревья были большими».
После этого актер еще долго снимался у Л. Гайдая, создавая комедийные образы в фильмах «Деловые люди» (1962 г.), «Бриллиантовая рука» (1969 г.), «Двенадцать стульев» (1971 г.). Интересно, что в «Бриллиантовой руке» они работали семьями. Режиссер «отдал в жены» герою Никулина свою супругу Н. Гребешкову. Жена Никулина — Татьяна сыграла руководителя туристской группы, а его сын Максим — паренька с сачком, за которым шел по песчаной косе герой А. Миронова. Вместе с тем после серьезной роли в картине Л. Кулиджанова Ю. Никулина все чаще стали приглашать не только в комедии. В 1965 г. он отлично справился с ролью милиционера Глазычева в фильме С. Туманова «Ко мне, Мухтар!». А в 1971 г. актер сыграл героическую фигуру монаха Патрикея в ленте Тарковского «Андрей Рублев». Характеризуя работу над ней, драматург А. Крон писал: «Я убежден, что в этой роли Никулин заявил себя актером высочайшего класса, одним из тех актеров, для которых надо писать сценарии и ставить картины».
Признанием таланта Никулина-киноартиста стала Государственная премия им. бр. Васильевых, присужденная ему в 1970 г. Через три года он стал народным артистом СССР. Почти в то же время получил отдельную квартиру (до тех пор семья жила в коммуналке). До всех этих радостных событий не дожили родители Ю. Никулина — отец умер, когда шли съемки фильма о Мухтаре, мама — чуть позже.
Хотя популярность Юрия Владимировича была огромной, цирк крепко держал его в своих объятиях. Гастроли по стране и за рубежом не позволяли отвлекаться на съемки, длительный отпуск не всегда удавалось выпросить, потому что зрители шли в цирк на Никулина и Шуйдина. По этой причине артист не смог сняться в картинах «Иван Васильевич меняет профессию», «Человек ниоткуда» и «Берегись автомобиля». Особенно не везло Э. Рязанову, которому только в 1970 г. удалось заполучить актера в кинокомедию «Старики-разбойники». Цирковое начальство не отпускало Ю. Никулина и к С. Бондарчуку: в первый раз ему предстояло сыграть капитана Тушина в «Войне и мире», а во второй — английского офицера в «Ватерлоо». Их встреча состоялась только в 1974 г. при создании фильма «Они сражались за Родину». Образ простого солдата Некрасова получился очень реалистичным и трогательным, ведь создавая его, актер как бы возвращался в свое военное прошлое.