Юля и её одноклассники, которым она тут же рассказывает подробности всей этой невероятной истории, уходят с сорванного пиратами урока и отправляются на поиски Коли. Вскоре они встречают Алису, так и не догнавшую пиратов. Через какое-то время миелофон, вместе с Колиной запиской, обнаруживается в портфеле Юли. Читая миелофоном мысли случайного свидетеля поимки Коли пиратами — малодушного и пугливого Ишутина (Андрей Градов) (которого пираты запугали и приказали молчать об увиденном и услышанном), ребята узнают, где Коля, и отправляются к нему на выручку.
Коля в это время находится в руках у пиратов и его подвергают пытке — подвешивают вверх ногами, одновременно пытаясь подкупить материальными благами — предлагают велосипед, мотороллер, «Жигули», и просто деньги. Это вносит изрядную долю комизма в трагическую ситуацию — пираты не ориентируются в XX веке и не знают, что Коля не сможет беспрепятственно управлять автомобилем «ВАЗ», хотя бы в силу малолетства. Пираты не могут узнать от Коли, куда он спрятал миелофон, а сам Коля из-за пытки теряет сознание. В это же время пираты видят новую проблему — к заброшенному дому подходят одноклассники Коли.
В заброшенный дом, где по узнанным ребятами мыслям Ишутина находится Коля, заходит одна Алиса с миелофоном, без ребят (детей отвлёк пират Крыс, принявший облик Коли). Она слышит, как Коля стонет (изменённый голос Весельчака У, который таким образом заманивает Алису поглубже в заколоченный дом), и в одной из комнат обнаруживает полуживого Колю, обнимает, гладит его по голове, как мама и благодарит его за спасение миелофона. В это время Весельчак У, незаметно подкравшись, хватает миелофон, который Алиса как раз ненадолго отложила в сторону. Но Весельчак У встречает новое неожиданное препятствие — Марту Скрыль, которая ищет Алису, дабы девочка, уже показавшая отличные результаты в прыжках в длину и высоту (на уроке физкультуры и во время бегства от пиратов, соответственно), не избежала большой спортивной карьеры. Весельчак У нападает на женщину-тренера, но, как оказалось, очень самонадеянно — Марта Эрастовна, применив приём единоборств, выкидывает Весельчака из окна, в результате чего тот делает несколько шагов и теряет сознание. Но внизу ждёт его коллега Крыс — на этот раз в образе старушки, «случайной прохожей», и на глазах у детей забирает прибор, угрожая им милицией. Заполучив долгожданный миелофон, космические пираты наперегонки спешат к подвалу, где спрятана машина времени.
Но в подвале заброшенного дома пираты с ужасом обнаруживают, что дверь к машине времени заблокирована. Подоспевшие вскоре в этот зал ребята обнаруживают удручённых и обозлённых космических пиратов у замурованной двери к машине времени. Пираты демонстрируют мощь бластера, стреляя по колоннам в здании (колонны с грохотом обрушаются, дети отступают). Но в этот момент дверь, ведущая к машине времени, вдруг неожиданно для всех открывается, и оттуда появляется Полина. Она неуязвима для бластера пиратов. Именем закона Галактики Полина арестовывает, а затем парализует космических пиратов, возвращая им подлинный облик. Затем она говорит ребятам, что надо бы попросить их никому не рассказывать обо всей этой истории с путешествиями во времени. Но дети дают понять, что тайну они (особенно Фима) сохранить не смогут. Впрочем, сотрудницу Института Времени это не смущает — даже если дети и расскажут взрослым о «сражении с космическими пиратами», им никто не поверит, и будущему ничего плохого не грозит. Она сопровождает арестованных пиратов назад в будущее, а Алисе даёт две минуты, чтобы попрощаться с ребятами и поспешить назад, в своё время — в 2084 год.
Алиса прощается с ребятами, к которым она за время пребывания в их классе уже успела очень привязаться, и немного раскрывает каждому из ребят его дальнейшую судьбу: говорит им о том, кто из них кем станет в будущем, то есть — в её настоящем (любопытно то, что среди ребят оказывается даже будущий изобретатель машины времени — «обыкновенный инженер»). Затем она входит в комнату с машиной времени, бросает полный нежности прощальный взгляд на ребят, и автоматическая дверь, ведущая к машине, скрывает её от них. Звучит финальная песня фильма «Прекрасное далёко», содержащая обращение к будущему времени.