В период 1986—1988 Виктор Цой активно снимался в кино, сначала в «Ассе» Сергея Соловьёва, потом в «Игле» Рашида Нугманова. Он постоянно пропадал на съёмках, надолго уезжал в Казахстан, и группа из-за этого часто простаивала. Юрий Каспарян, например, благодаря изобилию свободного времени, успел порепетировать с Максимом Пашковым, а позднее принял участие в записи дебютного альбома группы «Петля Нестерова». Цой же, находясь в степях, продолжал сочинять песни и в 1987 году выгадал время для записи альбома «Группа крови», большинством критиков считающегося наиболее цельной и зрелой работой «Кино».
Запись производилась дома у Георгия Гурьянова в Купчино, и, по сравнению с ранними этапами творчества, группа обладала хорошим техническим оснащением, которое позволило сделать запись на уровне европейских и американских исполнителей. Каспарян был женат на американке Джоанне Стингрей, привозившей из-за границы качественное оборудование; в частности, у них имелась драм-машина Yamaha RX-11, что позволяло легко редактировать не только ритмический рисунок, но также тембры и громкость. Начинаются триумфальные гастроли по стране - КИНО собирает многотысячные залы и стадионы. 16 ноября в Лужниках во время мемориального концерта Башлачева зрители полностью смели стулья в партере, но, несмотря на мерзкое поведение администрации, Цой достойно доводит выступление до конца. За это КИНО на целый год запрещается выступать в Москве.
Группа появилась на центральном телевидении с концертом в передаче «Музыкальный ринг», а в 1988 году на экраны кинотеатров вышел фильм «Асса», в последних сценах которого группа «Кино», выступая перед огромной аудиторией, исполняет песню «Хочу перемен!». Этот финальный эпизод имел эффект, близкий к культурному шоку, и стал одной из причин «киномании», охватившей всю страну.
В 1989 году на прилавках появился альбом «Звезда по имени Солнце». Черновые наброски к нему составлялись ещё в декабре 1988 года, а сама запись была произведена спустя месяц в московской студии, принадлежавшей Валерию Леонтьеву. Группа поучаствовала в популярной телепрограмме «Взгляд» и предприняла попытку записи нескольких видеоклипов (на песни «Видели ночь», «В наших глазах», «Группа крови», «Дальше действовать будем мы» и «Звезда по имени Солнце»). Виктор Цой впоследствии жаловался на неприемлемые условия, в которых им приходилось сниматься, тем не менее, клипы получились довольно неплохими и попали в ротацию ведущих телеканалов страны. Кроме того, музыканты вынашивали идею о создании отдельного поп-коллектива, который мог бы исполнять накопившиеся «лёгкие» песни
В декабре 1989 года вместо Белишкина продюсером стал недавно освободившийся после отбывания наказания Юрий Айзеншпис, весной группа отправилась в Токио, где был заключён договор по раскрутке в Японии. Считается, что «Кино» должна была стать первой советской группой, разрекламированной на международном уровне. 24 июня 1990 года музыканты отыграли 45-минутный сет на Большой спортивной арене «Лужников» в завершение ежегодного праздника газеты «Московский Комсомолец», это было последнее появление Виктора Цоя на сцене. Организаторы устроили грандиозный салют, в рамках шоу зажгли Олимпийский огонь, который до этого зажигался лишь четыре раза (Олимпиада в Москве в 1980 году, Всемирный фестиваль молодёжи и студентов в 1985 году, Игры доброй воли в 1986 году, Московский международный фестиваль мира в 1989 году).
15 августа 1990 года в 12 часов 28 минут Виктор Цой погибает в автокатастрофе. Касетта с записью голоса чудом сохранилась, в октябре-ноябре Каспарян с Тихомировым на студии Видеофильм дописывают инструментальные партии, и к концу года выходит последняя пластинка, записанная группой, т.н. "Черный альбом" (названный так из-за цвета обложки). КИНО занимает первые места во всех хит-парадах, стены всей страны исписаны словами "Кино" и "Цой-жив", но история группы окончена, остались красивая легенда о "последнем герое" - Викторе Цое, остались его песни и фильмы.