Le réalisateur Florian Henckel von Donnersmarck a d'abord conçu l'idée du film en étudiant la réalisation de longs métrages à la Munich Film School à partir de 1997, puis a passé près de quatre ans à partir de 2001 à faire des recherches sur le projet, en interrogeant à la fois des victimes et des auteurs de crimes de la Stasi et en visitant des lieux historiques.

Pour écrire la première version du scénario, Donnersmarck a passé un mois à vivre dans une cellule à l'abbaye de Heiligenkreuz dans le Wienerwald, dont l'abbé était son oncle Gregor, avant de quitter Munich pour Berlin pour terminer le scénario.

Le film a été réalisé avec un très petit budget d'environ 1,8 million d'euros, ce qui n'a été possible que parce que les acteurs et l'équipe ont travaillé pour une fraction de leurs cachet habituels ; l'acteur Sebastian Koch a déclaré que tout le monde travaillait « pour moins de la moitié du cachet habituel, par conviction qu'ils faisaient un film important ».

L'acteur Ulrich Mühe avait reçu de nombreux scénarios sur l'Allemagne de l'Est auparavant mais n'en avait trouvé aucun intéressant parce qu'ils étaient « toujours trop courts, toujours insuffisants », jusqu'à ce que le scénario de Donnersmarck l'impressionne par sa précision et son empathie pour l'époque.

Donnersmarck voulait le compositeur libanais Gabriel Yared, qui travaillait habituellement sur des productions beaucoup plus coûteuses, il a donc traduit l'intégralité du scénario en français pour que Yared puisse saisir l'essence du film ; Yared a accepté et a été assisté par Stéphane Moucha, qui a orchestré la partition et a occasionnellement co-composé.

Le tournage a eu lieu sur seulement 37 jours entre le 26 octobre et le 17 décembre 2004, ne laissant aucune place à l'improvisation ; le réalisateur dirigeait un plateau exigeant mais courtois avec de longues journées de travail et des pauses courtes.

Pour l'authenticité historique, l'équipement de surveillance montré dans le film était composé d'appareils d'enregistrement originaux de la Stasi, et le son a été enregistré sur une vieille machine Nagra analogique à l'insistance du réalisateur, l'ingénieur du son le convertissant au format numérique chaque soir ; le film a été tourné en 35 mm pour obtenir un look cinématographique malgré le petit budget.

La plupart du tournage a eu lieu à Berlin, notamment au siège de la Stasi sur la Normannenstraße, où une salle à côté du ancien bureau d'Erich Mielke a servi de bureau à Grubitz dans le film ; une interdiction de stationnement de 72 heures a été imposée sur la Wedekindstraße pour les plans extérieurs du bâtiment de Dreyman.

Le directeur du mémorial de Berlin-Hohenschönhausen, Hubertus Knabe, a refusé d'accorder la permission de tournage à l'ancienne prison préventive de la Stasi, prétendument parce qu'il pensait que le scénario glorifiait la Stasi ; les règles du mémorial n'autorisaient les permis que pour les documentaires, pas pour la fiction.

Le directeur de la photographie Hagen Bogdanski a délibérément évité les grues ou les steadicams en raison du petit budget, utilisant surtout des plans rapprochés et presque pas de plans larges, en partie pour éviter que des éléments historiquement inexacts n'entrent dans le cadre ; le réalisateur a élaboré une palette de couleurs stricte après avoir étudié des livres de photos allemandes de l'Est, remplaçant le rouge par l'orange et le bleu par le vert, obtenu entièrement par la conception des décors et des costumes sans filtres de caméra.

Les producteurs du film l'ont présenté comme candidature de compétition à la Berlinale 2006, mais les organisateurs du festival l'ont rejeté, une décision criticisée par la suite par la presse internationale.

Le film a remporté de nombreux prix dont sept Deutscher Filmpreis (sur onze nominations), le Bavarian Film Award dans quatre catégories, le European Film Award dans trois catégories, et l'Academy Award du meilleur film en langue étrangère.

Un différend juridique a surgi après qu'Ulrich Mühe ait déclaré dans le livret accompagnant le film que son ex-femme, l'actrice Jenny Gröllmann, avait espionné des collègues de théâtre pour la Stasi ; un tribunal de Berlin a jugé que les affirmations ne pouvaient pas être présentées comme des faits, et après la mort de Gröllmann en août 2006, Mühe a signé une déclaration de cessation et de désistement en janvier 2007.

Dans le commentaire audio du DVD, Donnersmarck a mentionné que l'autorité des archives de la Stasi avait confirmé l'activité du politicien Gregor Gysi en tant que collaborateur non officiel, mais un tribunal a interdit de l'appeler « IM Notar » ; après la demande légale de Gysi, le distributeur Buena Vista a arrêté la livraison de cette version de DVD en janvier 2007 et a publié une version éditée avec les passages de commentaire sensibles supprimés.

L'écrivain Christoph Hein a déclaré que Donnersmarck lui avait demandé en 2002 de décrire la vie typique d'un dramaturge typique de la RDA, et son nom figurait au générique de la première, mais Hein a ensuite demandé que son nom soit retiré, appelant le film un « conte de fées d'horreur » situé dans un pays légendaire plutôt qu'une description précise de l'Allemagne de l'Est des années 1980.