Андрею Павловичу Бузыкину, переводчику и преподавателю, сорок шесть лет — вот откуда «осень». А он все никак не может остановиться, оглядеться, он все мечется, все бежит и бежит — вот откуда бесконечный метафорический «марафон».

Во время работы Данелия в шутку называл Бузыкина «героем нашего времени». Но в каждой шутке, как известно, есть доля правды. «Осенний марафон» — это современная история о человеке небезгрешном, но добром. Он себе не принадлежит, он никому не может сказать твёрдое «нет», старается войти в положение каждого, в итоге всем делает только хуже, в первую очередь самому себе.

По утрам Бузыкин совершает пробежки с профессором Хансеном. Датчанин бежит легко и привычно, а бедный Бузыкин, измученный бессонными ночами и душевной смутой, едва плетётся вслед, с вымученной улыбкой на лице.

Сосед по лестнице Василий Игнатьевич, являющийся по четвергам, видит в этом порядок, обычай, традицию. Он вообще склонен все действия обставлять правилами: «Тостуемый пьёт до дна… Вот что, Палыч. Пришёл в компании и уйдёшь в компании». Когда Бузыкин начинает возражать, сосед чуть не со слезой в голосе: «Палыч, обижаешь…» Учёного друга он похлопывал по плечу, а затем уводил иностранного профессора в лес за грибами. И хотя нет секунды свободной, Бузыкин тоже болтается по лесу, разыскивая несуществующие грибы.

Есть в фильме ещё сокурсница Бузыкина — неудачливая Варвара, которой необходимо помочь, переписать начисто её идиотский перевод рассказа «Горестная жизнь плута»… В конце концов именно ей и заказывают перевод, о котором мечтал и лелеял в душе Андрей Павлович.

Бузыкин мечется между любовницей Аллой и женой Ниной Евлампиевной, с которой его связывают прожитые годы. Приходится выворачиваться, обманывать, сочинять.

Критик Нея Зоркая по-своему объясняет поведение героя Басилашвили: «Дело в том, что Бузыкину свойственны интеллигентность, деликатность, жалость, сострадание, боязнь обидеть человека. Худо уж это или нет, но те же качества исконно присущи были, скажем, многим героям русской литературы, которые и страдали, и мучились, но изменить себя не могли, не слушались советчиков и не умели резать в глаза спасительную правду-матку. Андрей Болконский, пушкинская Татьяна, князь Мышкин…»

Ближе к финалу картины Андрей Павлович решил перестроиться, стать другим. Он говорит подлецу, что тот подлец, он рвёт с Варварой, готов уйти к Алле… Была ещё одна сценка, которая не вошла в фильм. Бузыкин там отменял свою лекцию в ЖЭКе, причём не просто отменял, а посылал собравшихся к памятнику Добролюбова, чтобы оттуда они отправились строем на открытие несуществующего памятника Тургеневу… Но появляется жена, звонит любовница, и Бузыкин опять возвращается в исходную ситуацию фильма. И значит, снова марафон!

Авторам фильма хотелось с самого первого кадра подсказать зрителю, что это не просто комедия. В титрах помечено: «Печальная комедия». Вначале режиссёр и сценарист склонялись к мысли дать другое определение жанра: «Ироническая трагедия», но это могло бы запутать зрителя. «Новый жанр? А как его смотреть? Обращать внимание на иронию или на трагизм?»