L'idea di Gemini Man fu concepita nel 1997 dallo sceneggiatore Darren Lemke, ma il progetto rimase bloccato in sviluppo per quasi vent'anni prima di essere realizzato.

Il progetto passò per diversi studi e registi: inizialmente sviluppato da Walt Disney Pictures con Tony Scott alla regia, fu poi acquistato nel 2016 da Skydance Media, che affidò la regia ad Ang Lee nel 2017.

Per testare la tecnologia necessaria al film, il dipartimento di animazione ed effetti speciali della Disney, The Secret Lab, realizzò un cortometraggio dimostrativo chiamato Human Face Project, per creare un clone digitale più giovane del protagonista.

Nel corso dei vent'anni di sviluppo, numerosi attori furono considerati per il ruolo principale, tra cui Harrison Ford, Chris O'Donnell, Mel Gibson, Nicolas Cage, Sean Connery, Jon Voight e Clint Eastwood; quest'ultimo arrivò a girare del materiale di prova per il ruolo dell'assassino insieme al regista Joe Carnahan.

Mel Gibson fu brevemente coinvolto nel progetto e girò addirittura del filmato di prova prima di abbandonare.

Mary Elizabeth Winstead ottenne il ruolo di Danny Zakarewski dopo aver battuto la concorrenza di Tatiana Maslany.

Le riprese, iniziate il 27 febbraio 2018 a Glennville in Georgia e proseguite a Cartagena de Indias in Colombia e ai bagni Széchenyi di Budapest, furono girate in 4K 3D a un frame rate altissimo di 120 fotogrammi al secondo, utilizzando telecamere ARRI Alexa modificate montate su rig STEREOTEC 3D.

Per rendere più credibile la versione più giovane e acerba del clone Junior, il regista Ang Lee chiese a Will Smith di recitare volutamente in modo più goffo, così da differenziare il personaggio dalla sua controparte adulta.

Will Smith interpreta un doppio ruolo grazie alla tecnologia di ringiovanimento digitale (de-aging) tramite motion capture e CGI curata da Weta Digital; sul set, l'attore Victor Hugo ha fatto da riferimento fisico per il personaggio del clone Junior.

Il film fu un flop al botteghino, incassando circa 174 milioni di dollari a fronte di un budget di 138 milioni, con una perdita stimata di oltre 111 milioni di dollari per Paramount, posizionandosi tra i maggiori flop cinematografici del 2019.