Выйдя на свободу, Гомиашвили спешно покинул Москву и отправился в Тбилиси, где вскоре был принят в труппу Академического театра имени Марджанишвили. В течение двух лет он играл там в массовке. Денег катастрофически не хватало, поэтому Гомиашвили приходилось подрабатывать на стороне. Иногда помощь приходила к нему с самой неожиданной стороны. Например, ему помогала прима театра, известная актриса, депутат Верховного Совета. Видимо, испытывая к молодому актеру теплые чувства, она давала ему сотню-другую рублей, а иногда — когда он отказывался, — совала их ему в карман тайком. Впоследствии Гомиашвили отблагодарит эту женщину. Уже в наше время, узнав о том, что его благодетельница осталась одна и живет в нищете, он стал ежемесячно отправлять ей денежные переводы.
В 1958 году Гомиашвили покинул Тбилисский театр и отправился в Поти в местный Театр имени Эристави. В 1960 году покинул и этот коллектив ради другого — Русского театра имени А. Грибоедова. В нем он проработал 13 лет. За это время женился, на свет появились двое сыновей.
Дебют Гомиашвили в кино состоялся в 1957 году — в фильме режиссеров С. Кеворкова и Э. Карамяна "Лично известен" он сыграл Манташерова. Затем были роли еще в шести картинах, но ни одна из них не принесла ему широкой известности в родной стране (зато в Америке за роль Ерошки в «Казаках» Василия Пронина Гомиашвили позднее будет принят в действительные члены Международной академии культуры США).
В конце 60-х годов Гомиашвили в соавторстве с Юрием Любимовым поставил эстрадный спектакль по книге И. Ильфа и Е. Петрова "Золотой теленок". Причем все роли в нем, в том числе и Остапа Бендера, играл сам. С этим спектаклем Гомиашвили гастролировал по многим городам Союза, пока осенью 69-го судьба не забросила его в Горький, где в эти же дни находился и Леонид Гайдай. Тот пришел на спектакль и был настолько потрясен игрой Гомиашвили, что после окончания пришел за кулисы и предложил Арчилу попробоваться на роль Бендера в его экранизации. Гомиашвили согласился. Однако, придя на пробы, он понял, что здесь ему ничего не светит: Гомиашвили с 19 лет был лысый, а вокруг такие звезды! В итоге он развернулся и ушел. А спустя месяц, когда Гайдай после неудачи с Белявским, вновь обратился к нему за помощью, согласился без всяких оговорок. 23 марта состоялась кинопроба с Арчилом Гомиашвили, которая вполне удовлетворила худсовет ЭТО. Но нужна была еще виза Госкино.
В один из дней Гомиашвили повезли в Комитет, чтобы показать самому зампреду Баскакову. Тот же, нахмурив брови, спросил: "Почему в роли Бендера должен сниматься грузин?" На что присутствовавший на встрече Григорий Чухрай ответил: "А почему бы и нет? Папа у Остапа действительно был турецкоподданный, но мама вполне могла быть грузинкой". Зампред посмеялся над находчивостью Чухрая и утвердил на роль доселе мало кому известного Гомиашвили.
Вспоминает А. Гомиашвили: "В те дни меня решили назначить художественным руководителем и директором Тбилисского театра имени Грибоедова. Великолепный театр, в свое время его возглавлял Константин Шах-Азизов. И хотя он пришел из ОГПУ, но коллектив собрал талантливый: его учениками были Товстоногов, Ефремов…
В общем, вечером, накануне моего утверждения, захожу в ЦК КП Грузии к своему другу, завотделом агитации и пропаганды. Сидим, треплемся, и он вдруг спрашивает у меня: "С какого года ты член партии?" — "Ни с какого, отвечаю ему, — я — беспартийный". Тот пошел пятнами: "Слушай, как беспартийный! Хозяин театра — это же номенклатура ЦК! Почему не сказал, что ты не член?!" — "Меня что, спрашивали?" — говорю, а он уже из кабинета выскочил как ошпаренный. И — к секретарю ЦК Давиду Стуруа. Но у Дэви с юмором было все в порядке, единственное, о чем сожалел, так это о том, что моя беспартийность обнаружилась не на бюро ЦК: "Вот был бы цирк", — хохотал он. Словом, на следующий день мне вручили кандидатский билет, а еще через день я неожиданно вылетел в Москву и в аэропорту Внуково столкнулся с Стуруа. Узнав, что собираюсь сниматься в кино, он рассмеялся: "Напрасно тебя в партию приняли, хотя тебя, как коммуниста, теперь точно должны утвердить на роль Бендера…"
Так совпало, что на роль Остапа Бендера и кандидатом в члены КПСС меня утвердили одновременно…"
Съемки фильма с новым исполнителем возобновились 29 апреля с пересъемки эпизодов в дворницкой, в которых некогда снимался Александр Белявский. «Дворницкую» снимали четыре дня: 29–30 апреля, 4–5 мая. Причем в первые два дня снимали первое появление Воробьянинова в дворницкой (когда его "берет за жабры" Бендер), в начале мая — перекраску его усов. Вот как описывал происходящее на съемочной площадке корреспондент минской газеты "Знамя юности" В. Баулин:
"В павильоне киностудии «Мосфильм» веселое оживление. Кинокамера направлена на артистов Арчила Гомиашвили, Сергея Филиппова и Юрия Никулина — исполнителей ролей Остапа Бендера, Воробьянинова и дворника Тихона. Снимался эпизод, когда бывший предводитель уездного дворянства, перекрасив по совету Бендера свои усы в черный цвет, обнаружил, что они приобрели ядовито-изумрудный оттенок. Смеются первые, невольные зрители осветители, помощники режиссера и оператора, гримеры. И поэтому можно надеяться, что новая комедия Леонида Гайдая будет пользоваться шумным успехом в зрительных залах кинотеатров страны…"
Съемки старались проводить в ускоренном темпе, но это не всегда удавалось. Дело в том, что Гомиашвили попал, что называется, с корабля на бал и поэтому с трудом входил в роль. Плохо зная текст, он первое время часто путался, забывал слова, и сцены с его участием приходилось многократно репетировать. Так продолжалось практически весь май (в том месяце снимали эпизоды в гостинице «Сорбонна», в комнате Эллочки, на квартире Боур). Вот как эти съемки описаны в рабочем отчете: