El proyecto tiene su origen en 'Q', una idea de Terrence Malick de los años 70 tras el éxito de Days of Heaven, que planteaba narrar la historia del cosmos hasta la formación de la Tierra y el origen de la vida. Malick abandonó ese proyecto sin rodar guion ni fijar un calendario formal.
Ideas descartadas de 'Q' incluían una sección ambientada en Oriente Medio durante la Primera Guerra Mundial y un minotauro submarino que soñaba con la evolución del universo.
Malick presentó el proyecto a Bill Pohlad, jefe de River Road Entertainment, mientras ambos trabajaban en una versión temprana de 'Che'; Pohlad pensó al principio que la idea era una locura, pero terminó financiando la película.
Heath Ledger estaba previsto para interpretar al señor O'Brien, pero abandonó el proyecto por enfermedades recurrentes un mes antes de su muerte a comienzos de 2008.
Colin Farrell y Mel Gibson estuvieron en algún momento vinculados al proyecto antes del casting definitivo.
El equipo de producción tardó más de un año y vio a más de 10.000 niños texanos para elegir a los tres hermanos protagonistas; alrededor del 95% del elenco total no tenía experiencia previa como actores.
El árbol que da título a la película es un roble vivo real, desenterrado de una propiedad a ocho kilómetros de Smithville; el árbol y su cepellón, de casi 30 toneladas, fueron trasladados en camión y replantados en Smithville.
Según Brad Pitt, el rodaje careció de la parafernalia habitual de un set de gran presupuesto: no había luces de cámara ni generadores, y la cámara se manejaba siempre en mano, dando una experiencia de rodaje libre y de bajo perfil.
Malick improvisaba cambiando aspectos de una escena entre toma y toma para crear 'momentos de verdad', y permitió que estudiantes de cine de la USC y la Universidad de Texas, además de becarios, participaran en el proceso de montaje.
El director de fotografía Emmanuel Lubezki calculó haber rodado unos 600.000 metros de película, más de 350 horas de metraje, y el primer montaje de la cinta llegó a durar 8 horas.
El veterano supervisor de efectos especiales Douglas Trumbull, alejado de Hollywood durante casi treinta años, se incorporó al proyecto por invitación de su amigo Malick, quien no quería recurrir a imágenes generadas por ordenador; Trumbull le propuso hacerlo 'a la vieja usanza', como en 2001: Una odisea del espacio.
Para la secuencia de la creación del universo, el equipo utilizó químicos, pintura, tintes fluorescentes, humo, líquidos, CO2, bengalas y fotografía de alta velocidad, incluyendo tomas de leche vertida a través de un embudo en un canal estrecho para lograr un aspecto cósmico y galáctico.
Alexandre Desplat compuso la banda sonora original, pero la película también incluye fragmentos de más de 30 piezas de compositores como Brahms, Mahler, Bach, Couperin, Górecki y Holst; la pieza 'Les Barricades Mystérieuses' de Couperin aparece dos veces, una tocada en pantalla por el señor O'Brien y R.L., y otra en una grabación de Angela Hewitt.
The Tree of Life fue la primera película estadounidense en ganar la Palma de Oro en Cannes desde Fahrenheit 9/11 en 2004, y recibió tanto abucheos como aplausos en su proyección de estreno en 2011.
El actor Sean Penn declaró que el guion era el más magnífico que había leído, pero que no encontró esa misma emoción reflejada en la pantalla, aunque igualmente recomendó la película.
En 2018 Malick estrenó una versión extendida de 188 minutos en el Festival de Venecia, financiada por Criterion Collection en un proyecto sin precedentes que incluyó escanear el negativo original en 4K y crear una mezcla de sonido completa para el nuevo material; Malick insistió en que se trataba de una versión alternativa, no la definitiva.
