Il film era originariamente uno dei tre progetti proposti sull'attentato: gli altri erano Boston Strong, che doveva essere diretto da Daniel Espinosa con Casey Affleck, e Stronger, con Jake Gyllenhaal sulla vittima Jeff Bauman. CBS Films acquistò i diritti di Boston Strong e ne fuse la sceneggiatura con quella già esistente.

Lo script originale, scritto da Matt Charman, era incentrato sul commissario di polizia di Boston Edward F. Davis; la versione finale, scritta da Peter Berg, Matt Cook e Joshua Zetumer, spostò il focus su un personaggio composito, il sergente Tommy Saunders.

Il titolo originale del film era Patriots' Day, con l'apostrofo, ma entro febbraio 2016 venne eliminato diventando semplicemente Patriots Day.

David Ortiz, ex giocatore dei Boston Red Sox, appare nel film nei panni di se stesso in una scena a Fenway Park, prima di passare a filmati d'archivio reali del suo discorso alla folla dopo la cattura di Dzhokhar Tsarnaev.

Nel film compaiono cameo di persone reali coinvolte nei fatti, tra cui Dun Meng (che siede a un tavolo accanto all'attore che lo interpreta) e David Henneberry, l'uomo che trovò Dzhokhar Tsarnaev nascosto nella sua barca, in un ruolo di comparsa non accreditato.

Le riprese a Watertown per ricreare la sparatoria tra polizia e i fratelli Tsarnaev furono negate dai funzionari locali dopo le proteste dei residenti, così la produzione si spostò nella città di Malden, che fornì otto location diverse per il film.

L'Università del Massachusetts Dartmouth negò il permesso di girare nel campus perché lo riteneva troppo disturbante per la comunità studentesca, così l'Emmanuel College fu usato per le riprese esterne al posto del campus reale.

La linea di arrivo della maratona su Boylston Street venne ricreata alla Naval Air Station South Weymouth, ma alcune scene furono girate anche sul vero traguardo il giorno della maratona del 2016; la cattura di Dzhokhar fu invece filmata a Framingham proprio nel terzo anniversario dell'attentato.

La colonna sonora del film fu composta da Trent Reznor e Atticus Ross dei Nine Inch Nails, premi Oscar per le loro colonne sonore precedenti.

Il brano 'Forever (2007 version)' dei Dropkick Murphys viene riprodotto durante i titoli di coda del film, pur non essendo incluso nella colonna sonora ufficiale.

Molte testate giornalistiche di Boston criticarono il film per aver glorificato gli eventi e per essersi concentrato sul personaggio fittizio interpretato da Wahlberg, ritenuto poco rappresentativo della realtà locale.

Il film alterna scene ricostruite a filmati reali di sorveglianza a circuito chiuso (CCTV) dell'attentato e dei successivi avvistamenti dei due fratelli.