Le film est souvent qualifié de remake, mais l'actrice Jessica Biel a affirmé lors du Daily Show que c'est en réalité une adaptation de la nouvelle originale de Philip K. Dick, et non du film de 1990.

Des personnages comme Melina, Cohaagen, Harry et le leader de la résistance ne figurent pas dans la nouvelle originale de Dick, mais ont été créés spécialement pour les films ; les noms Quaid et Lori (au lieu de Quail et Kirsten de la nouvelle) sont repris du film de 1990.

Arnold Schwarzenegger, qui jouait le rôle principal dans le film original de 1990, a montré en 2010 de l'intérêt pour rejouer son rôle de Quaid, mais le rôle est finalement allé à Colin Farrell, qui a été préféré à Tom Hardy et Michael Fassbender.

Schwarzenegger a critiqué le remake en 2019 en déclarant : « someone tried to do a remake of Total Recall. How stupid is that? Jesus! »

Pour le rôle de Melina, Eva Green, Diane Kruger et Kate Bosworth ont d'abord été envisagées, avant que Jessica Biel et Kate Beckinsale ne soient confirmées pour leurs rôles le 25 mai.

Ethan Hawke a joué un caméo en tant que Carl Hauser original avec un monologue d'environ cinq pages, mais cette scène a été coupée de la version cinéma et n'est visible que dans la Director's Cut.

Le tournage, avec un budget de 125 millions de dollars, s'est déroulé à Toronto du 16 mai au 20 septembre 2011, notamment aux Pinewood Toronto Studios, à l'Université de Toronto et au Metro Toronto Convention Centre.

Malgré un rendement décevant aux États-Unis d'environ 59 millions de dollars et des critiques mitigées à négatives, le film a été mondialement qualifié à plusieurs reprises comme l'un des plus grands flops de 2012, malgré un rendement total d'environ 211,8 millions de dollars pour un budget de 125 millions de dollars.