Dan Gilroy ha concepito l'idea del film nel 1988 dopo aver letto Naked City, una raccolta di foto notturne scattate dal fotografo Weegee nella New York degli anni '40, che vendeva i suoi scatti sensazionalistici ai tabloid.

Gilroy aveva inizialmente in mente un progetto sulla vita di Weegee, ma abbandonò l'idea dopo l'uscita del film The Public Eye (1992), liberamente ispirato al fotografo, e riorientò il progetto verso la figura moderna dello 'stringer' (operatore freelance).

Gilroy ha deliberatamente scelto di non dare a Lou Bloom un passato o un'evoluzione psicologica (un arco narrativo), affinché il pubblico costruisse da sé il background del personaggio e si legasse maggiormente a lui.

Jake Gyllenhaal era la prima scelta di Gilroy per il ruolo di Lou e i due discussero della sceneggiatura ad Atlanta, dove l'attore stava girando Prisoners; Gyllenhaal divenne anche produttore del film, partecipando alla scelta della troupe e alla visione dei nastri dei casting.

Dopo che Gilroy descrisse Lou come un coyote, predatore notturno guidato da una fame insaziabile, Gyllenhaal prese il paragone alla lettera e perse quasi 14 kg nutrendosi solo di insalate di cavolo riccio e gomme da masticare, correndo 24 km al giorno.

Riz Ahmed fu uno dei 75 attori a fare il provino per il ruolo di Rick; Gilroy inizialmente pensava non fosse adatto alla parte, ma cambiò idea entro il primo minuto del suo nastro di audizione.

Per prepararsi al ruolo, Riz Ahmed incontrò persone senzatetto nella zona di Skid Row e studiò i centri di accoglienza per comprendere le dinamiche di abbandono, riproducendole nel rapporto abusivo tra Rick e Lou.

Il ruolo di Nina fu scritto appositamente da Gilroy per sua moglie Rene Russo, poiché voleva evitare che il personaggio diventasse una semplice 'donna dura e senza scrupoli' e cercava invece un tocco di vulnerabilità.

Le riprese principali durarono 27 giorni e coinvolsero circa 80 location diverse a Los Angeles, spesso girando in più set nella stessa notte; secondo Gilroy non ci fu mai un giorno in cui le riprese non finissero pochi minuti prima dell'alba.

Durante una scena in cui Lou parla a se stesso davanti a uno specchio prima di colpirlo con un pugno, Jake Gyllenhaal ha rotto realmente lo specchio tagliandosi la mano, necessitando di punti di sutura.

Per rendere autentico lo stile di vita degli stringer, Gilroy, Gyllenhaal e Ahmed hanno seguito di notte i fratelli Raishbrook, veri operatori freelance che fornirono anche il filmato di repertorio usato nelle scene in redazione e divennero consulenti tecnici del film.

Il compositore James Newton Howard ha realizzato per Nightcrawler brani electronica influenzati dai sintetizzatori anni '80, discostandosi dai suoi tipici score orchestrali; l'obiettivo era far percepire la musica come se suonasse dentro la mente di Lou, con un tono trionfante anche nelle scene più macabre.

Per promuovere il film, Open Road Films creò un finto curriculum video di Lou Bloom su Craigslist e successivamente profili social fittizi su LinkedIn e Twitter che spacciavano per reale l'attività di produzione video del protagonista.

Un montaggio non definitivo del film fu presentato al Festival di Cannes 2014, scatenando una vera asta tra diverse case di distribuzione (A24, Focus Features, Fox Searchlight, Open Road Films, The Weinstein Company); Open Road Films acquisì i diritti per circa 4,5 milioni di dollari.

Nonostante le candidature di Gyllenhaal ai Golden Globe, BAFTA, Critics' Choice e Screen Actors Guild Awards, la sua mancata nomination agli Oscar come miglior attore fu considerata da molti critici una clamorosa esclusione ('snub').