Anthony Burgess a vendu les droits cinématographiques de son roman pour seulement 500 dollars américains peu après sa publication en 1962.

Le film était initialement envisagé pour mener en vedette les Rolling Stones, Mick Jagger souhaitant jouer Alex et Ken Russell étant attaché à la réalisation ; les Rolling Stones et les Beatles ont tous deux été envisagés pour jouer Alex et ses droogs tout au long des années 1960 avant que Kubrick ne s'implique.

Le scénariste Terry Southern a écrit un scénario précoce en pensant spécifiquement aux Beatles pour la distribution, et le producteur Si Litvinoff a même envoyé au réalisateur John Schlesinger une pétition signée par Jagger et les quatre Beatles demandant que Jagger joue Alex et que les Beatles composent la bande sonore, mais le projet s'est effondré en raison de problèmes liés au BBFC.

Kubrick a basé son scénario sur l'édition américaine raccourcie du roman, qui omettait le chapitre final rédempteur, et il a affirmé ne pas avoir lu la version originale complète jusqu'à ce qu'il ait presque terminé l'écriture du scénario.

Malcolm McDowell a été choisi pour jouer Alex après que Kubrick l'ait vu dans le film de 1968 « if.... » ; Kubrick lui a dit qu'il avait été sélectionné parce qu'il pouvait « dégager de l'intelligence à l'écran ».

McDowell a aidé à concevoir les costumes des droogs, montrant à Kubrick ses propres vêtements de cricket, et Kubrick a décidé que le suspensoir devrait être porté sur le costume plutôt que dessous.

Le tournage a eu lieu entre septembre 1970 et avril 1971.

Lors de la scène de la technique Ludovico, McDowell s'est éraflé une cornée et a été temporairement aveuglé ; un vrai médecin se tenait à ses côtés sur le plateau pour verser du sérum physiologique dans ses yeux forcés ouverts.

McDowell s'est cassé quelques côtes en tournant la scène d'humiliation du spectacle de cabaret.

L'interprétation de « Singin' in the Rain » pendant la scène d'agression était une improvisation de McDowell après que Kubrick, mécontent que la scène de viol semble trop « raide », lui ait demandé de danser le cinquième jour du tournage ; McDowell a choisi cette chanson parce que c'était la seule dont il connaissait à peu près les paroles.

Le plan à la première personne de la tentative de suicide d'Alex tombant d'une fenêtre a été réalisé en laissant tomber un objectif de caméra à remontage manuel Newman-Sinclair la lentille en avant dans une boîte du troisième étage de l'hôtel Corus, et la caméra a survécu à six prises.

Kubrick voulait utiliser la chanson « Atom Heart Mother » de Pink Floyd dans le film, mais le groupe a refusé.

Malgré l'obsession d'Alex pour Beethoven, la bande sonore contient en réalité plus de musique de Rossini que de Beethoven, notamment l'Ouverture de Guillaume Tell et l'Ouverture de La Pie voleuse utilisées dans plusieurs scènes clés.

Dans le film, Alex a un serpent de compagnie, un détail inventé pour le film qui n'apparaît pas dans le roman.

Après que le film ait été lié par la presse à de véritables crimes de copycat en Grande-Bretagne, notamment une affaire de coups et blessures ayant entraîné la mort où un adolescent a cité l'influence du film, Kubrick l'a retiré des cinémas britanniques en 1973, et il est resté largement indisponible au Royaume-Uni pendant 27 ans jusqu'à sa mort en 1999.

Aux États-Unis, le film a initialement reçu une classification X ; Kubrick a plus tard remplacé environ 30 secondes de contenu explicite dans deux scènes pour obtenir une classification R pour une réédition en 1972.

Le film a été interdit dans plusieurs pays pendant des périodes prolongées, notamment en Irlande (1973-1999), à Singapour (plus de 30 ans, sortie non censurée seulement en 2011) et en Afrique du Sud sous l'apartheid (13 ans).

Anthony Burgess a défendu publiquement le film contre les accusations de glorification de la violence bien que Kubrick l'ait largement laissé gérer les réactions négatives, ce qui a envenimé leur relation autrefois amicale ; le seul bénéfice direct de Burgess du film est resté les 500 dollars originaux qu'il avait reçus pour les droits.