В картине «Когда песня не кончается» заняты кумиры 60 – 70-х годов Муслим Магомаев, Георг Отс, Аркадий Райкин, Эдита Пьеха, Тамара Милашкина, Людмила Зыкина, Галина Ковалева. Действие происходит во время фестиваля «Ленинградское лето», участники которого – известные деятели искусства и молодые артисты оперы, балета, эстрады, цирка. Этот фестиваль спешат запечатлеть хроникеры Костя и Вася, которых играют популярные цирковые клоуны
Э. Мигиров и В. Хворостов. Сюда же приезжает и молодая эстрадная певица Светлана (ее песни исполняет Майя Кристалинская).
До конца праздничного события девушку преследует безнадежно влюбленный в нее застенчивый милиционер (актер Театра на Таганке Дальвин Щербаков). Неожиданная любовь одаряет его... прекрасным голосом Эдуарда Хиля.
Сюжет объединяют концертные номера с участием знаменитых артистов советской эстрады. В фильме много музыки, смеха, солнца, хорошего настроения. С экрана звучат произведения А. Бабаджаняна, О. Лундстрема, А. Островского, А. Петрова, А. Хачатуряна, В. Соловьева-Седого и других известных композиторов.