Le scénariste Danny Rubin a conçu l'idée en 1990 en lisant « The Vampire Lestat » d'Anne Rice dans une salle de cinéma, en se demandant ce qu'un vampire disposant d'un temps illimité ferait, avant de fusionner cela avec une idée antérieure sur un homme revivant le même jour.

Rubin a choisi Groundhog Day presque arbitrairement en ouvrant un calendrier et en sélectionnant la prochaine fête la plus proche, et il a nommé le protagoniste Phil Connors d'après la marmotte Punxsutawney Phil.

Le scénario original de Rubin avait un ton beaucoup plus sombre et mélancolique, incluant une fin tordue où Phil sort de la boucle mais Rita le rejette et se retrouve piégée dans sa propre boucle temporelle.

Le studio a refusé de donner le feu vert au film sans une explication pour la boucle temporelle, alors Rubin a écrit plusieurs causes possibles (comme une malédiction d'un amoureux éconduit ou un appareil de scientifique fou), que les cinéastes ont volontairement programmées en dernier pour pouvoir les couper discrètement du film final.

Tom Hanks était le premier choix de Harold Ramis pour Phil Connors, mais il a décliné, arguant que le public attendrait sa rédemption trop facilement, contrairement à l'imprévisible Bill Murray ; Michael Keaton a également refusé le rôle et l'a regretté par la suite.

Rubin voulait à l'origine Kevin Kline pour le rôle principal, doutant que Murray puisse incarner un personnage aussi désagréable, mais Ramis a insisté sur le fait que Murray pouvait être méchant tout en restant sympathique aux yeux du public.

La chanteuse Tori Amos a été envisagée pour le rôle de Rita, qui est finalement allé à Andie MacDowell.

Les responsables de Punxsutawney, mécontents que le film n'ait pas été tourné dans leur véritable ville, ont refusé de laisser apparaître à l'écran la véritable marmotte Punxsutawney Phil, alors une marmotte nommée Scooter, capturée à l'état sauvage près de l'Illinois peu avant le tournage, a été utilisée à la place.

Bien que l'histoire se déroule à Punxsutawney, en Pennsylvanie, le tournage a eu lieu presque entièrement à Woodstock, dans l'Illinois, après que des éclaireurs aient évalué plus de 60 villes car Punxsutawney manquait de lieux de tournage et d'équipements appropriés.

Bill Murray et le réalisateur Harold Ramis se sont constamment heurtés pendant le tournage—Murray voulait un film plus philosophique tandis que Ramis poussait pour la comédie—et les deux n'ont plus parlé jusqu'à peu avant la mort de Ramis en 2014, mettant fin à leur long partenariat collaboratif qui avait produit des films comme Caddyshack et Ghostbusters.

Une grande partie du tournage s'est déroulée dans des conditions d'un froid intense autour de 20°F (−7°C), et alors que le tournage s'étendait jusqu'au début de l'été, l'équipe a utilisé de la fausse neige tandis que les acteurs continuaient à porter des vêtements d'hiver malgré la montée des températures.

Lors de la scène où Phil enlève Punxsutawney Phil, la marmotte a mordu Murray à la jointure assez fort pour percer la peau à travers son gant, et l'a mordu à nouveau au même endroit lors d'une prise ultérieure.

Pour filmer Murray mettant le pied dans un nid-de-poule rempli d'eau, son pied a été enveloppé de film plastique, de néoprène et de deux paires de chaussettes, et après, le département des costumes a dû sécher son pied avec des sèche-cheveux pour prévenir une gelure.

Une version plus élaborée et coûteuse du premier matin rebelle de Phil—où il vandalise sa chambre d'hôtel et se coupe une crête—a pris trois jours à tourner mais a finalement été abandonnée par Ramis en faveur de la scène plus simple de crayons cassés.

Le choix du costume dans la scène finale—que Phil et Rita se réveillent dans les mêmes vêtements ou différents—a été décidé par un sondage de l'équipe, une jeune membre de l'équipe féminine ayant le vote décisif en faveur des mêmes vêtements pour éviter de gâcher le ton du film.

La dernière ligne improvisée du film, « We'll rent to start » (On louerait pour commencer), a été improvisée par Murray à la place du scripted « Let's live here » (Vivons ici).

Le terme « Groundhog Day » est depuis entré dans le lexique anglais pour décrire une situation monotone et répétitive, et le film est crédité d'avoir popularisé les récits de boucles temporelles et d'avoir contribué à généraliser les films de fantaisie-comédie.

En 2006, le film a été sélectionné pour préservation au National Film Registry des États-Unis par la Bibliothèque du Congrès, et il a été analysé par des érudits bouddhistes, chrétiens et juifs comme une allégorie religieuse.