Le scénario original, écrit par Zak Penn et Adam Leff sous le titre Extremely Violent, se déroulait presque entièrement dans le monde fictionnel du film et n'expliquait jamais comment Danny était transporté dans cet univers ; Penn et Leff ont détesté l'idée du ticket d'or magique ajoutée plus tard.
Le script a été retravaillé par Shane Black et David Arnott pour accentuer les scènes d'action, puis retouché sans crédit par plusieurs script doctors dont William Goldman et Carrie Fisher ; Zak Penn a noté avec ironie que le studio avait fait réécrire son scénario parodique par Shane Black, l'un des auteurs qu'il visait justement à parodier.
John McTiernan a d'abord refusé de réaliser le film, Robert Zemeckis et Steven Spielberg ayant été envisagés (ce dernier préférant se consacrer à La Liste de Schindler), avant que McTiernan ne change finalement d'avis.
Alan Rickman était initialement pressenti pour le rôle de Mr. Benedict mais a demandé un salaire trop élevé ; Charles Dance, qui a récupéré le rôle, a alors porté sur le plateau un t-shirt portant l'inscription « I'm cheaper than Alan Rickman! ».
William Atherton et Timothy Dalton avaient également été envisagés pour le rôle de Mr. Benedict ; Dalton a finalement fait un caméo dans le film en tant que lui-même.
Le rôle de Frank Slater, tenu par Art Carney, fut le tout dernier rôle de l'acteur avant sa mort.
Tori Spelling a tourné un caméo qui a été coupé au montage, et Tony Curtis devait lui aussi participer au film.
Le tournage s'est déroulé de novembre 1992 à avril 1993, principalement en Californie (Los Angeles, Malibu, Long Beach, San Diego, Culver City), avec quelques scènes tournées à New York, notamment la première de Jack Slater IV au RKO Twin Theatre sur Times Square.
Certaines scènes ont été filmées dans un dôme adjacent au paquebot RMS Queen Mary à Long Beach ; l'extérieur du cinéma Pandora est l'Empire Theater de la 42e rue à New York, tandis que les intérieurs ont été tournés à l'Orpheum Theatre de Los Angeles.
Le morceau Big Gun d'AC/DC a été composé spécialement pour le film après qu'Arnold Schwarzenegger a personnellement contacté le groupe pour leur demander de participer à la bande originale.
Le personnage de la Mort, interprété par Ian McKellen, est une référence directe au film Le Septième Sceau d'Ingmar Bergman, où le rôle était à l'origine joué par Bengt Ekerot.
Le chat détective animé du commissariat, voix de Danny DeVito (non crédité), rend hommage à Roger Rabbit, tandis qu'un policier déguisé en rabbin est un clin d'œil à Al Pacino dans Serpico.
Plusieurs scènes citent d'autres films de John McTiernan : la chute au ralenti de Jack Slater rappelle celle de Hans Gruber dans Piège de cristal, et le thème musical de ce même film, composé par Michael Kamen, est brièvement audible à un moment clé.
Columbia Pictures a dépensé 500 000 dollars pour faire peindre le nom du film et celui de Schwarzenegger sur la fusée Conestoga 1620, présentée comme la première publicité de ce type sur un véhicule spatial ; le lancement, retardé de deux ans, s'est terminé par une explosion en vol le 23 octobre 1995.
Le film a subi une projection test négative en mai 1993 dont Sony a détruit les fiches d'évaluation, et il a été mis en salles seulement cinq à six semaines après la fin du tournage, quasiment monté à la hâte.
Sorti une semaine après Jurassic Park, le film a chuté de 47% dès son second week-end aux États-Unis, tombant à la quatrième place, et a accusé une perte financière finale déclarée de 26 millions de dollars malgré un budget de 85 millions.
Last Action Hero a été le premier film exploité avec le format sonore Sony Dynamic Digital Sound (SDDS), mais peu de salles étaient équipées et plusieurs ont connu des problèmes techniques.
Le réalisateur James Cameron a raconté avoir appelé Schwarzenegger le week-end suivant la sortie du film et l'avoir entendu abattu pour la seule fois de sa carrière, l'échec ayant profondément affecté sa confiance.
