В четвертой серии легендарного пяти серийного детектива «Место встречи изменить нельзя» выясняется что дело об убийстве Груздевой, которое потерял Шарапов в третьей серии, Жеглов отнес на регистрацию. И чтобы проучить молодого сотрудника аккуратнее относиться к документам не стал в этом сразу признаваться. Шарапов был взбешен из-за поведения Жеглова. В сердцах он наговорил ему кучу гадостей и велел выметаться из его комнаты. Но отойдя через несколько часов Шарапов понял что перегнул палку. Он мог себе позволить накричать на Жеглова, но выгонять его из комнаты… За это ему было очень совестно. И придя вечером домой, застав там сладко похрапывающего Жеглова, Шарапов был очень доволен, что не пришлось объясняться с другом.
Утром всю коммунальную квартиру, в комнате которой жили Жеглов и Шарапов, разбудила соседка у которой украли продуктовые карточки, а месяц только начался и женщина была сильно убита горем что ее малолетние дети остались без пропитания. Жеглов чтобы успокоить соседку отдал все свои и Шараповские карточки. Этим поступком он очень удивил Шарапова, показал ему милосердную сторону своей души, а ведь им вдвоем тоже чем то нужно было питаться весь месяц.
Эксперт криминалист доложил Шарапову что след от зубов на плитке шоколада найденной на месте убийства Ларисы Груздевой не соответствует ни Груздеву ни его жене. Так же эксперт рассказал, что отпечатки пальцев оставленные на бутылки вина, также не принадлежат ни Груздеву ни его жене, а какому то третьему лицу. Сомнее еще больше переполняют Шарапова он еще более прежнего не верит что убийство совершил Груздев.
Иван Сергеевич Груздев просится на допрос. Жеглов уверен что он будет признаваться в совершении убийства своей жены. Но Груздев просит остаться один на один с Шараповым и утверждает о факте своей невиновности. Он не может сказать как пистолет которым была убита Лариса оказался в его комнате. Зато он задает вопрос Шарапову почему так нелогично он зарядил в пистолет не родной патрон если знал где лежат родные. Ведь в таком случае пулю могла перекосить или заклинить в стволе. Груздев просит Шарапова найти настоящего убийцу, даже если его осудят. О просит спасти хотя бы его честь, если не получится спасти жизнь. Шарапов очень тронут высказываниями Груздева, он почти уверен что тот невиновен. Володя решает еще раз перепроверить все факты и улики по делу об убийстве Груздевой.
Как выяснил Шарапов что в день убийства по радио транслировали два футбольных матча, и первый закончился в 16 часов. Что ставит под сомнения показания соседа, который якобы встретил Груздева в 19 часов. В день убийства в комнату к Груздеву и его жене наведался сантехник, который по описанию очень похож на Фокса, и под плащом у него была военная форма. Володя Жеглов выяснил в жилуправлении что отставных подходящих под описание людей у них не работает. После этих фактов Шарапов уверен в невиновности Груздева, но Жеглов не спешить выпускать подозреваемого, пока не будет пойман Фокс.
По показаниям Соболевской удалось выяснить, что Фокс любит гульнуть в ресторане «Астория», также звонок женщине Ручникова от Фокса также был произведен из вестибюля этого заведения. Поэтому Фокса решено ждать в ресторане «Астория». И вот после длительного периода ожидания Фокс заходит в ресторан. Как опытный бандит о чувствует засаду, и подхватывая в танце работницу буфета выкидывает ее в витрину. Через проем покинув ресторан Фокс запрыгивает в автомобиль и убегает от преследования. За ним по пятам следуют опера МУРа. Глеб Егорович Шарапов стреляет по автомобилю на котором убегает Фокс, убивает водителя и машина съезжая с дороги падает в реку. Фокс был задержан. Как выяснилось позже отпечатки пальцев убитого шофера Фокса совпадают с отпечатками которые были оставлены на заточке, которой был убит Вася Векшин из первой серии.
На опознании женщина Груздева указала на Фокса, который в день убийства Ларисы в качестве сантехника был у них в комнате и подбросил пистолет. С Груздева снимаются все подозрения и его выпускают на свободу.
Во время допроса Фокса под предлогом графической экспертизы Шарапов заставляет написать записку от Фокса связной Ане, в которой посылает человека, которого встретил в СИЗо с важной информацией. На роль подставного человека планируется Шарапов. Он звонит на связной телефон и через бабулю договаривается о встрече с Аней.
Заканчивается четвертая серия фильма «Место встречи изменить нельзя» тем, что Володя Жеглов в образе подставного человека, с которым Фокс сидит в СИЗо приходит на договоренную встречу с Аней.