Новый виток популярности для Мкртчяна наступил во второй половине семидесятых годов. Этому поспособствовал выход на экраны СССР комедии Георгия Данелии «Мимино», в которой он вместе с Вахтангом Кикабидзе создал великолепный актерский дуэт.

Много смешных реплик, ставших позже крылатыми - «Я тут так хохотался», «О чем эти «Жигули» думают?», «Я тебе один умный вещь скажу…» и другие, - Фрунзик придумал сам. В частности, сцена допроса свидетеля Хачикяна в суде была импровизацией актера.

Когда вместе с Вахтангом Кикабидзе и Георгием Данелия Фрунзик поехал в Кремль получать Государственную премию за фильм «Мимино», охранники потребовали у них предъявить документы. На что Мкртчян с укоризненной улыбкой ответил: «Разве иностранные шпионы в Кремль без документов ходят?»

После выхода этой картины, наполненной искрометными шутками, режиссеры снова вспомнили о Мкртчяне. Один за другим начали выходить фильмы с его участием. Мкртчян снялся в музыкальной комедии «Багдасар разводится с женой», лирической драме «Солдат и слон», сказке «Приключения Али—бабы и сорока разбойников», комедии «Суета сует» и других фильмах.

С середины восьмидесятых годов Мкртчян практически перестал сниматься в кино. Предложения к нему продолжали поступать, но он от них отказывался, шутливо заявляя: «Разве в моем возрасте играют в кино?» А в начале 1990—х Мкртчян ушел из театра имени Сундукяна. К уходу его подтолкнуло решение коллектива избрать главным режиссером Хорена Абрамяна. Мкртчян, 35 лет отдавший театру, сам претендовал на эту должность, и решение коллег его обидело. После ухода из театра имени Сундукяна Фрунзик Мкртчян решил создать собственный театр, но руководить им Фрунзику довелось недолго.

Здоровье Мкртчяна было подорвано — врачи диагностировали у актера проблемы с сердцем, печенью и желудком. Его дочь Нунэ к тому времени вышла замуж и уехала с мужем в Аргентину, и смыслом жизни Фрунзика стал сын Вазген. И тут без того слабое здоровье подорвала новая трагедия. Оказалось, что Вазген унаследовал болезнь матери. В 1993 году Мкртчян повез его на лечение во Францию, где выяснилось, что болезнь сына неизлечима. Рассказывают, что, когда Вазгена на какое—то время поместили в ту же французскую клинику, где находилась Данара, они даже не узнали друг друга. Друг Фрунзика Мкртчяна актер и режиссер Хорен Абрамян вспоминал: «В семье Фрунзик был очень несчастлив. У него в доме не было домашнего уюта. И пил он так страшно, я думаю, потому, что ему не хватало теплых отношений в семье».

Фрунз желал смерти, он рвался к ней, он мечтал о ней, жестоко гася в себе жизненные инстинкты. Его не время погубило и не пристрастие к вину и табаку... Нет, он сознательно шел к своей погибели, не имея сил пережить болезнь сына и жены - огромное семейное горе

Фрунзик Мкртчян скончался 29 декабря 1993 года.
На похороны Фрунзика Мкртчяна собралось огромное количество ереванцев. Прощание с любимым артистом затянулось, и похороны проходили в сумерках. Стоявшие на обочинах машины фарами освещали темные мостовые, и тысячи людей шли по улицам с зажженными свечами, пока гроб с телом артиста несли по живому многокилометровому освещенному коридору…