Durante la preproducción de la película en 2009, muchas escenas de Dave fueron reescritas, y gran parte de su papel fue sustituido por el nuevo personaje de Toby Seville, interpretado por Zachary Levi.

El compositor David Newman, conocido por la fanfarria de 20th Century Fox que debutó en Anastasia, se encargó de la banda sonora de la película, reemplazando a Christopher Lennertz.

Los efectos visuales y la animación de las ardillas fueron realizados por el estudio Rhythm & Hues Studios, con sede en Los Ángeles.

Una escena en la que Ian interactúa con una rata en un sótano fue cuidadosamente coreografiada: la rata, guiada por entrenadores, seguía señales específicas para robar una magdalena de utilería y salir de escena con seguridad.

Se filmó una escena adicional con ratas disfrazadas, supervisada por American Humane, pero finalmente fue excluida del montaje final en cines.

En una escena de ascensor, un chihuahua interactuó con los actores justo después de que los entrenadores le entregaran la correa; el perro estaba tan bien ensayado que no se inmutó ni por el ruido del ascensor ni por el actor que pasaba con las ardillas de peluche sobre el hombro, las cuales luego se convirtieron en CGI en la posproducción.

En la escena del águila, el ave llevaba una línea de monofilamento y era guiada por entrenadores mediante premios de comida y palos cebadores; la parte en la que una ardilla parece patear al águila fue creada completamente por computadora (CGI).

La película se convirtió en la segunda película más taquillera en no alcanzar nunca el primer puesto en la taquilla de fin de semana en Estados Unidos, solo detrás de My Big Fat Greek Wedding, y sigue siendo la película con mayor recaudación que nunca llegó a estar entre los dos primeros puestos.

A pesar de recibir críticas mayormente negativas (21% de aprobación en Rotten Tomatoes), la película obtuvo una calificación de 'A' en las encuestas de audiencia de CinemaScore y es la película de acción real de Alvin y las ardillas mejor valorada en Metacritic.