Lionsgate a acquis les droits d'adapter la trilogie Chaos Walking de Patrick Ness en octobre 2011, avec Quadrant Pictures de Doug Davison en tant que producteur.

Le scénariste Charlie Kaufman a écrit le premier brouillon du scénario en 2012 mais a quitté le projet, ce qu'il a lui-même confirmé lors d'une séance de questions-réponses au Festival international du film de Karlovy Vary 2016.

Le brouillon de Kaufman a été ensuite révisé par plusieurs scénaristes, dont Jamie Linden, Lindsey Beer, Gary Spinelli, John Lee Hancock, Christopher Ford et Patrick Ness lui-même, avant que Ness et Ford ne reçoivent le crédit final du scénario en septembre 2020.

Deadline a rapporté en 2013 que Robert Zemeckis était envisagé pour réaliser le film, mais il n'a finalement jamais dirigé.

Daisy Ridley, qui a rejoint la distribution en août 2016 pour jouer Viola, était fan des livres originaux avant d'être choisie.

Óscar Jaenada a été choisi en octobre 2017 pour jouer le personnage Wilf, mais toutes ses scènes ont finalement été coupées du film terminé.

Harrison Osterfield fait une apparition non créditée dans le film en tant qu'un homme de Farbranch.

Le tournage principal a commencé le 7 août 2017 à Saint-Paulin, Québec (au Baluchon Eco-resort) et à Montréal, avec des tournages supplémentaires en Écosse et en Islande, se terminant en novembre 2017.

Suite à de mauvaises projections de test, plusieurs semaines de reprises ont été programmées, mais les conflits d'horaires dus à l'engagement de Ridley envers Star Wars : L'Ascension de Skywalker et celui de Holland envers Spider-Man : Far From Home les ont retardées jusqu'en avril 2019.

Les reprises de 2019 ont été réalisées par Fede Álvarez au lieu du réalisateur original Doug Liman, ont eu lieu à Atlanta, et ont ajouté 15 millions de dollars supplémentaires au budget, portant le coût total à 100 millions de dollars.

Le film n'a rapporté que 27,1 millions de dollars au niveau mondial contre un budget de production de 100 à 125 millions de dollars, entraînant une dépréciation importante pour Lionsgate.

La sortie en Blu-ray comprenait 45 minutes de scènes supprimées, reflétant les modifications considérables apportées lors de la production mouvementée du film et des reprises.