Когда Бывалову приходит телеграмма с предложением послать на Всесоюзную олимпиаду художественной самодеятельности какой-нибудь коллектив, он отвечает: «В соревновании участвовать не могу из-за отсутствия в моей системе талантов». Но возмущенная почтальонша Дуня по прозвищу Стрелка (в исполнении Орловой) отказывается отправлять такой ответ и пытается убедить закостенелого бюрократа, что в их городе много талантливых людей. Однако все ее старания пропадают даром, а когда она поет оперную арию, Бывалов и вовсе отвечает, что никто в этом городке так петь не может. Чтобы так петь, двадцать лет учиться надо.
Но Стрелка не сдается, и вскоре жители города начинают буквально преследовать Бывалова, пытаясь показать ему свои таланты. Обслуживающий его в ресторане официант поет, повара танцуют; милиционер, к которому Бывалов обращается с жалобой, высвистывает музыкальную фразу; залихватски пляшет дворник; обиженные начальником управления кустарной промышленности посетители играют на струнных инструментах, мчащиеся по вызову пожарные – на духовых, горшечники играют на горшках, каменщики – на булыжниках.
Удачливее всех оказывается счетовод Алеша Трубышкин – дирижер «неаполитанского оркестра», у которого с Дуней роман и одновременно спор за культурное лидерство в городе, поскольку его оркестр играет классику и презирает ее самодеятельный коллектив. Алеше удается донести до Бывалова простую мысль: он может поехать в свою обожаемую Москву вместе с оркестром – на Всесоюзную олимпиаду художественной самодеятельности.
Они отправляются в путь на допотопном пароходе «Севрюга», то и дело норовящем развалиться. А неугомонная Стрелка собирает свой коллектив, и они плывут следом на паруснике, по пути репетируя песню о Волге, которую сочинила сама Стрелка, но раскрыть свое авторство побоялась и всем сказала, что это песня некой другой Дуни из их городка.
По воле случая Дуня с Алешей меняются местами, песню о Волге разучивают оба коллектива, а потом и вовсе листочки с записанными нотами улетают, попадают на другие корабли, и к приезду героев в Москву удачную песню знает наизусть уже практически вся страна.
Название фильма, по словам Любови Орловой, было взято из русской народной песни «Стенька Разин» («Из-за острова на стрежень…»), которую Александров напевал, катаясь на лодке с Чарли Чаплином в бухте Сан-Франциско. Чаплин в шутку предложил ему назвать его новый фильм «Волга-Волга», но Александрову эта идея понравилась на полном серьезе.
Имя главной героини тоже было выбрано не просто так. О нем долго спорили, никак не могли остановиться ни на одном варианте, все по каким-то причинам казались неподходящими. Но однажды Орлова, заглянув в кабинет мужа, где как раз обсуждался сценарий, спросила: «Дуня сегодня звонил?» Имелся в виду Исаак Осипович Дунаевский, бессменный композитор фильмов Александрова и друг их семьи. Такое вот у него было прозвище. Это показалось всем знамением свыше – ну конечно, героиню надо назвать именно Дуней!
Двадцатого июня 1937 года съемочная группа фильма «Волга-Волга» отправилась на натурные съемки. Возглавлял кавалькаду пароход «Память Кирова», на котором разместились участники экспедиции, оборудованное операторское помещение, зал для звукозаписи, костюмерная, фотолаборатория. На верхней палубе был павильон для съемок.
Следом за «Памятью Кирова» на буксире шли бутафорский пароход «Севрюга» и парусник «Лесоруб», которым предстояло стать полноценными «артистами» будущего фильма. «Флотилия» отправлялась торжественно, с помпой, через громкоговорители с «Памяти Кирова» звучала новая песня Дунаевского и Лебедева-Кумача, которой предстояло стать визитной карточкой нового фильма: