Le film est basé sur le premier volume du roman graphique de Max Allan Collins et Richard Piers Rayner, qui a été porté à l'attention de Steven Spielberg par la famille Zanuck avant que Spielberg ne lance le projet à DreamWorks.

Sam Mendes a pris en charge le projet après American Beauty, ayant également envisagé de réaliser A Beautiful Mind, K-PAX, The Shipping News et The Lookout.

L'histoire s'inspire profondément de la série manga Lone Wolf and Cub, Max Allan Collins reconnaissant dans une interview à la BBC que son roman graphique était « un hommage sans détour » à celle-ci.

Les premiers brouillons du scénario dépeignaient Michael Sullivan comme un alcoolique, mais cet élément a été supprimé de la version finale, et certains noms de personnages ont été changés par rapport au roman graphique, comme O'Sullivan raccourci en Sullivan et Looney devenant Rooney.

L'auteur Max Allan Collins voulait écrire lui-même le scénario mais ne lui en a pas été donné la chance, servant uniquement en tant que consultant ; il a ensuite désapprouvé plusieurs changements, notamment le langage ajouté, le sort modifié des actions du fils, et le changement de narration d'un prêtre adulte à un jeune garçon.

Tom Hanks a d'abord reçu le roman graphique de Steven Spielberg lors du tournage de Cast Away, mais n'a été engagé qu'après avoir lu par la suite le scénario de David Self.

Tyler Hoechlin a été choisi pour jouer Michael Sullivan Jr. parmi plus de 2 000 candidats et, à l'âge de 13 ans, a été formé par un moniteur de conduite pour effectuer les scènes de conducteur de fuite.

Paul Newman était le choix unanime en premier pour jouer John Rooney, et il s'est préparé pour le rôle en faisant enregistrer par Frank McCourt, l'auteur d'Angela's Ashes, une bande de sa voix pour étudier sa cadence irlando-américaine.

Pour obtenir l'apparence sordide de Harlen Maguire, Jude Law a reçu un teint cireux et blafard, une gencive inférieure avec des dents pourries en apparence, et une ligne de cheveux clairsemée.

Anthony LaPaglia a tourné une seule scène en tant qu'Al Capone qui a finalement été coupée du film et n'apparaît que parmi les scènes supprimées du DVD, car Mendes sentait que Capone était plus menaçant en tant que présence invisible ; Alfred Molina avait antérieurement été approché pour le rôle mais l'a refusé en raison de conflits d'agenda avec Frida.

Le film a été tourné sur place autour de Chicago, notamment à l'University Club of Chicago, dans le quartier de Pullman, à la Charles G. Dawes House à Evanston et à Geneva, dans l'Illinois, avec des décors intérieurs des maisons Sullivan et Rooney construits à l'intérieur de la General Jones Armory.

Les scènes extérieures ont été tournées pendant l'hiver et le printemps réels de 2001 en Illinois, utilisant la vraie neige, la pluie et la boue pour refléter les états émotionnels des personnages, le tournage se terminant en juin 2001.

Une scène de conduite transparente de 40 secondes montrant Michael Sullivan et son fils se dirigeant vers Chicago a été tournée sur la rue LaSalle, avec des effets visuels utilisés pour ajouter le fond du skyline de Balbo Drive où la vraie rue manquait de paysage.

Conrad L. Hall a remporté l'Oscar de la meilleure photographie à titre posthume pour son travail sur le film.

En avril 2006, le magazine Empire a classé Road to Perdition n° 6 sur sa liste des 20 meilleurs films de bandes dessinées.

Max Allan Collins a été embauché pour écrire la novélisation du film mais a dû réduire son brouillon de 90 000 mots à 50 000 mots selon les restrictions de licence de DreamWorks ; sa version originale plus longue a été publiée ultérieurement en 2016 sous le titre Road to Perdition: The New, Expanded Edition.