Le film a été développé sous les titres provisoires The Ministry et 1984 ½, ce dernier étant un hommage à la fois à Nineteen Eighty-Four d'Orwell et à 8½ de Fellini, l'un des réalisateurs qui ont le plus influencé le style visuel de Gilliam.

Gilliam dut abandonner le titre 1984 ½ parce que Michael Radford réalisa entre-temps une adaptation intitulée simplement 1984, lui « brûlant » l'idée.

Parmi les autres titres de travail envisagés pendant la production figuraient The Ministry of Torture, How I Learned to Live with the System—So Far et So That's Why the Bourgeoisie Sucks, avant d'arriver à Brazil.

Gilliam écrivit le premier brouillon du scénario avec Charles Alverson, qui fut payé mais demeura sans crédit dans le film final ; la seule scène restée similaire à son travail original est celle située au restaurant.

C'est Tom Stoppard, appelé plus tard par Gilliam pour revoir le scénario, qui inventa la confusion entre les noms Tuttle et Buttle qui déclenche toute l'intrigue.

Gilliam considère Brazil comme le deuxième chapitre de sa « Trilogie de l'Imagination », précédé par Time Bandits (1981) et suivi par Les Aventures du baron de Munchausen (1988), des films unis par le thème de la fuite face à la folie de la société à travers l'imagination.

Gilliam a déclaré s'être inspiré de Nineteen Eighty-Four d'Orwell tout en admettant ne l'avoir jamais lu, définissant son film comme « le Nineteen Eighty-Four pour 1984 ».

Pour financer Brazil, Gilliam s'adressa d'abord à Handmade Films après le succès de Monty Python's Life of Brian ; la proposition fut rejetée mais le studio finança à la place Time Bandits, dont le succès permit ensuite à Gilliam d'obtenir les fonds pour Brazil auprès de Universal.

Robert De Niro lut le scénario et exprima son intérêt pour le rôle de Jack Lint, mais Gilliam l'avait déjà promis à son ami et collaborateur habituel Michael Palin ; De Niro obtint toutefois un rôle plus petit, celui de Tuttle.

Pour le rôle de Jill Layton, Ellen Barkin était le premier choix de Gilliam ; furent également envisagées Jamie Lee Curtis, Rebecca De Mornay, Rae Dawn Chong, Joanna Pacuła, Rosanna Arquette, Kelly McGillis et Madonna, avant que le rôle ne revienne à Kim Greist, dont Gilliam fut tellement mécontent qu'il coupa ou remonta certaines de ses scènes.

Pour le rôle d'Ida, Katherine Helmond dut porter pendant dix heures par jour un masque prothétique appliqué par la femme de Gilliam, Maggie ; les ampoules causées par le maquillage contraignirent à reporter certaines de ses scènes.

De nombreuses scènes en extérieur du film ont été tournées aux Espaces d'Abraxas à Noisy-le-Grand, près de Paris, un complexe résidentiel monumental conçu par l'architecte Ricardo Bofill.

Le tournage principal du film s'étendit de novembre 1983 à août 1984.

Le numéro du formulaire bureaucratique 27B/6, sans lequel aucun technicien des Central Services ne peut effectuer de réparations, est un hommage à l'appartement de George Orwell au 27B Canonbury Square à Londres, où l'écrivain vivait en écrivant une partie de Nineteen Eighty-Four.

Gilliam tourna de nombreux plans avec des grand-angles à focales extrêmement courtes (14 mm Zeiss, 11 mm et 9,8 mm Kinoptik) ; ce dernier était à l'époque une récente innovation technologique, l'un des premiers objectifs de cette focale à ne pas déformer l'image par effet fisheye. L'objectif 14 mm est devenu informellement connu parmi les cinéastes sous le nom de « The Gilliam » en raison de son utilisation fréquente par le réalisateur depuis Brazil.

Une brève séquence vers la fin du film, dans laquelle les combattants de la résistance s'enfuient des soldats gouvernementaux dans les escaliers du Ministère, rend hommage à la célèbre scène de l'escalier d'Odessa dans Le Cuirassé Potemkine de Sergueï Eisenstein.

Les décors surréalistes et grotesques du film s'inspirent des peintures de George Grosz représentant Berlin dans les années 1920, tandis que les mécanismes incroyablement compliqués évoquent les illustrations humoristiques du dessinateur britannique W. Heath Robinson.

Le titre du film dérive de la célèbre chanson brésilienne Aquarela do Brasil (1939) d'Ary Barroso, utilisée comme leitmotiv récurrent et interprétée dans le film par Geoff Muldaur ; le compositeur Michael Kamen en tira avec des variations une grande partie de la bande sonore.

Gilliam a raconté avoir eu l'inspiration d'utiliser la chanson Brazil tandis qu'il se trouvait sur une plage industrielle couverte de poussière métallique à Port Talbot, au Pays de Galles, en 1977, s'imaginant un homme écoutant à la radio cette musique d'évasion tandis que le monde autour de lui apparaissait gris et désolé.

Michael Kamen enregistra originellement une version de la chanson Brazil avec la voix de Kate Bush, mais cet enregistrement ne fut inclus ni dans le film ni dans la bande sonore originale, n'étant publié que dans des rééditions ultérieures.

En raison du désaccord sur le montage final, Gilliam publia une annonce d'une page entière dans Variety pour exhorter le président d'Universal, Sid Sheinberg, à distribuer Brazil dans la version que lui souhaitait ; Sheinberg répondit publiquement en offrant même de vendre le film via une annonce dans Daily Variety.

Gilliam organisa des projections privées du film, sans l'approbation du studio, pour des écoles de cinéma et des critiques locaux ; le soir même de la première new-yorkaise du film Out of Africa d'Universal, Brazil remporta les prix du meilleur film, du meilleur scénario et du meilleur réalisateur aux Los Angeles Film Critics Association Awards, poussant finalement Universal à accepter la sortie d'une version de 132 minutes supervisée par Gilliam.

Selon le réalisateur Neil Marshall, la fin de son film The Descent (2005) a été directement inspirée par celle de Brazil, en particulier par l'idée que quelqu'un puisse devenir fou à l'extérieur mais trouver le bonheur en lui-même.