Margot Robbie ha proposto l'idea di Birds of Prey alla Warner Bros. già nel 2015, immaginandolo come un film di genere R-rated con una 'girl gang' perché riteneva che Harley Quinn avesse bisogno di amiche e non potesse reggere da sola un film.

Robbie ha lavorato per tre anni presentando ripetutamente il progetto agli studios prima che la Warner Bros. decidesse che era pronto per essere realizzato.

Il personaggio del Pinguino era originariamente presente nella sceneggiatura ma è stato rimosso per preservare la sua apparizione nel film The Batman, mentre Barbara Gordon/Batgirl è stata tolta dal team a causa di un film Batgirl separato, scritto anch'esso da Christina Hodson.

Cathy Yan, scelta come regista nel 2018, è diventata la prima regista donna asiatica a dirigere un film di supereroi; ha descritto la sua candidatura come un modo per 'smash the patriarchy'.

Per i ruoli di Black Canary e Huntress erano state considerate diverse attrici, tra cui Janelle Monáe, Gugu Mbatha-Raw, Sofia Boutella, Margaret Qualley e Cristin Milioti, prima che i ruoli andassero rispettivamente a Jurnee Smollett-Bell e Mary Elizabeth Winstead.

Il Joker appare nel film solo tramite effetti animati in un flashback, combinando una ripresa d'archivio di Jared Leto tratta da Suicide Squad con il musicista rock Johnny Goth come controfigura, poiché Leto non era disponibile durante le riprese.

Il film è stato girato con il titolo di lavorazione 'Fox Force Five', un riferimento al finto show televisivo citato in Pulp Fiction.

Sebbene fosse previsto di girare anche ad Atlanta e Savannah, l'intera produzione si è svolta a Los Angeles grazie a un credito d'imposta concesso dalla California.

Nel settembre 2019 sono state effettuate riprese aggiuntive con Chad Stahelski, coreografo d'azione già coinvolto nello sviluppo delle scene di combattimento tramite la sua compagnia 87eleven, come regista della seconda unità.

Il primo teaser del film, uscito nelle sale davanti a It: Chapter Two, inizia con un palloncino rosso per far credere al pubblico di essere all'inizio di quel film, prima che Harley Quinn lo faccia esplodere con la sua mazza dichiarandosi 'stufa dei clown', un riferimento sia a Pennywise che al Joker.

Il film include una reinterpretazione di 'Diamonds Are a Girl's Best Friend' eseguita da Margot Robbie, ispirata alla celebre performance di Marilyn Monroe nel film del 1953 Gli uomini preferiscono le bionde.

Nonostante recensioni generalmente positive, il film è stato un flop al botteghino, incassando 205,5 milioni di dollari a fronte di un punto di pareggio stimato tra 250 e 300 milioni di dollari.

L'apertura del film negli Stati Uniti è stata la più bassa per un film DC dai tempi di Jonah Hex (2010) ed è risultata il 75% inferiore rispetto a quella di Suicide Squad nel 2016.