Фильм «Они сражались за Родину» стал вторым после «Судьбы человека» обращением Сергея Фёдоровича к прозе Михаила Шолохова. Незаконченный одноимённый роман писатель позволил экранизировать с одним условием – съёмки должны проходить в местах действия книги, то есть недалеко от Волгограда, в станице Клетской. Учитывая масштаб воссоздаваемых военных событий, важным моментом было и то, чтобы вблизи места съёмок не оказалось населённых пунктов. На место, близ хутора Мелологовского, группа приехала в конце мая 1974 года. Поскольку до ближайших более-менее крупных сёл и городов было ехать и ехать, располагались в наспех сколоченных домах и на переоборудованном под гостиницу двухпалубном теплоходе «Дунай». Перед началом съёмок территорию прошли сапёры, обезвредив немалое количество оставшихся ещё с войны мин и снарядов. Но даже после этого группа продолжала натыкаться на опасные находки.
Встречаясь весной 1974 года с группой участников фильма «Они сражались за Родину», Михаил Александрович говорил: «Мы победили и потому имеем право говорить о месяцах отступления с той горечью, которую испытываем, вспоминая о тех временах. Я – за то, чтобы в фильме всё было правдиво до боли…» Эти слова писателя стали для всей группы словами напутствия и благословения. Через несколько дней начались первые съёмки фильма.
Придонская степь стала в картине не только местом действия фильма. В картине, благодаря замечательному искусству оператора-постановщика Вадима Юсова, она приобрела значение метафоры мира, в котором всё живое – и человек, и травинка – борется за жизнь, тянется к солнцу. Образ земли в картине является ключевым, символизируя одновременно и родину, и смерть, и защиту, и смысл существования героев. В качестве декораций для картины были созданы переправа через Дон, дамба и три хутора. В Мелологовском у местных жителей были выкуплены дома, которые по ходу съёмок сровняли с землёй. Глядя на исполнительский состав картины, трудно не удивиться количеству уникальных актёров: Василий Шукшин, Вячеслав Тихонов, Юрий Никулин, Георгий Бурков, Николай Губенко, наконец, сам Сергей Бондарчук – в главных ролях, а также Евгений Самойлов, Иннокентий Смоктуновский, Лидия Федосеева, Ирина Скобцева и Нонна Мордюкова в эпизодах. Всего же в более-менее значимых ролях в картине занято около пятидесяти актёров, причём за плечами многих – например, Никулина, Бондарчука, Смоктуновского, Алексея Ванина – был фронтовой опыт. Не мог отец не пригласить на фильм свою драгоценную подругу юности Нонну Викторовну Мордюкову. Она вспоминала, как это было: «Однажды мне в Москву звонит Бондарчук. Слышно плохо, он кричит: “Приезжай на роль Натальи Степановны!” Я засомневалась, буровлю что-то. Вдруг крик Васи в трубку: “Приезжай! Ничего такого не будет…” Чего не будет? – не поняла я. Но поехала, раз такие люди приглашают, сколько можно ломаться?!
Репетировали вечером на палубе теплоходика, и так здорово все играли… Я всю ночь повторяла текст, чтобы назубок знать. Утром сыграли во дворе одним дублем. И сыграли хорошо! Как сцепились – и пошло не останавливаясь, очень натуральная сцена получилась… Мы так с Васей слаженно играли, что это было как в пинг-понге: он мне – я ему! И фразы, и взгляды, и чувства – всё пустили в расход, с молотка!.. Мы не заметили, как сыграли эту сцену на одном дыхании.
Бондарчук, любя актёров и всегда служа им, как нянька, был абсолютно сокрушён и опустошён. Сергей Фёдорович, брови домиком, потерявший дар речи, отупело рассматривал наши лица, плечи, костюмы. Мы видели, как он был нами доволен, но и сами из опыта знали, что это не фунт изюма – сыграть беспрерывно целую часть по времени, то есть десять минут перед камерой».