Під'їжджаючи до океану, вони бачать, що поперек нього лежить величезний кіт, у якого «на спині село стоїть, на хвості сир-бор шумить». Дізнавшись про те, що подорожні направляються до Сонця в палац, кит просить їх дізнатися, за які гріхи він так страждає. Іван обіцяє йому це, і подорожні їдуть далі. Незабаром під'їжджають до терема Цар-дівиці, в якому ночами спить Сонце, а вдень - відпочиває Місяць. Іван входить до палацу і передає Місяцю привіт від Цар-дівиці.Місяць дуже радий отримати звістку про зниклу дочки, але, дізнавшись, що цар збирається на ній одружуватися, сердиться і просить Івана передати їй його слова: не старий, а молодий красень стане її чоловіком. На запитання Івана про долю кита Місяць відповідає, що десять років тому цей кит проковтнув три десятка кораблів, і якщо він їх випустить, то буде прощений і відпущений у море.

Іван з горбокоником їдуть назад, під'їжджають до кита і передають йому слова Місяця. Жителі спішно покидають село, а кит відпускає на волю кораблі. Ось він нарешті вільний і питає Івана, як він йому може прислужитися. Іван просить його дістати з дна океану перстень Цар-дівиці. Кіт посилає осетрів обшукати всі моря і знайти перстень. Нарешті після довгих пошуків скриньку з перснем знайдений, і Іван доставляє його до столиці.

Цар підносить Цар-дівиці перстень, однак вона знову відмовляється виходити за нього заміж, кажучи, що він занадто старий для неї, і пропонує йому засіб, за допомогою якого йому вдасться помолодшати: потрібно поставити три великих котла: один - з холодною водою, інший - з гарячою, а третій - з киплячим молоком - і викупатися по черзі в усіх трьох котлах. Цар знову кличе Івана і вимагає, щоб він першим все це виконав. Коник-Горбоконик і тут обіцяє Івану свою допомогу: він махне хвостом, вмочить мордою в котли, два рази на Івана приснет, голосно свисне - а вже після цією Іван може стрибати навіть в окріп. Іван все так і робить - і стає писаним красенем. Побачивши це, цар теж стрибає в кипляче молоко, але з іншим результатом: «бух в котел - і там зварився». Народ тут же визнає Цар-дівчину своєю царицею, а вона бере за руку що перетворився Івана і веде його під вінець. Народ вітає царя з царицею, а в палаці гримить весільний бенкет.