2010年4月17日に公開された。映画公開を記念して、2010年4月15日にはフジテレビ系『めざましテレビ』とのタイアップの視聴者参加型演奏コンテスト、『のだめファイナルみんなで“ベト7”ロードto武道館』が開催。コンテストにはベートーヴェン交響曲第7番第1楽章が使われた。

全国410スクリーンで公開。初日は主演俳優および監督が4チームに分かれ、東京3カ所、神奈川2カ所、大阪2カ所で18回の舞台挨拶が行われた。舞台挨拶の累計観客動員は1万2,107人となり、東宝では舞台挨拶の歴代最高回数となった[3]。また、2010年4月17-18日初日2日間で動員43万7,613人、興収5億6,307万5,250円になり映画観客動員ランキング（興行通信社調べ）で初登場第3位となった[4]（第1位は『アリス・イン・ワンダーランド』、第2位は『名探偵コナン 天空の難破船』）。公開第2週目には累計動員109万人、興収13億5500万円となり[5]、公開第3週目には興収20億円を突破し、前後編を通じての観客動員数が500万人を突破[6]、公開第5週目には動員259万人、興収31億3,000万円[7]、公開第6週目で累計動員数は275万913人、興収は33億2,833万9,870円となる大ヒットとなっている[8]。最終興収は37.2億円になり2010年度興行収入邦画第8位となっている