Ryan Gosling era stato inizialmente scelto per il ruolo di Jack Salmon, ma fu licenziato da Peter Jackson il giorno stesso in cui dovevano iniziare le riprese. Gosling aveva preso peso e si era fatto crescere la barba per il ruolo senza consultare Jackson, che alla fine ritenne quelle scelte sbagliate per il personaggio.

Saoirse Ronan e la sua famiglia erano inizialmente riluttanti ad accettare il ruolo di Susie a causa della delicatezza del tema, ma cambiarono idea dopo un incontro con Peter Jackson.

Stanley Tucci si è preparato al ruolo del serial killer George Harvey guardando documentari e leggendo libri del profiler criminale John E. Douglas; sua moglie Kate lo aveva sconsigliato di accettare la parte, trovando il romanzo troppo angosciante.

Per il ruolo di Ruth Connors, Peter Jackson ha cercato un'attrice in tutto il mondo prima di scegliere la neozelandese Carolyn Dando, allora praticamente sconosciuta e che lavorava come cameriera.

I diritti del romanzo furono acquistati da Film4 Productions nel maggio 2000, prima ancora che il manoscritto fosse completato, e la regia fu inizialmente affidata a Lynne Ramsay, che scrisse una sceneggiatura più fedele al libro con Liana Dognini.

La sceneggiatrice Lynne Ramsay, dopo essere stata rimossa dal progetto, dichiarò nel 2012 di non aver apprezzato l'aspetto 'tutto va bene, lei è in paradiso' del film realizzato, poiché la sua versione mostrava le scene del paradiso come pure immaginazione del padre e presentava quest'ultimo come amico, non sospettoso, dell'assassino.

Per creare il paradiso di Susie ambientato nel 1973, Peter Jackson ha consultato gli archivi televisivi dello show The Partridge Family come riferimento visivo.

Dopo che il pubblico delle proiezioni test aveva trovato la morte di Harvey non abbastanza violenta da dare loro soddisfazione, Peter Jackson ha rifatto la scena rendendola più cruenta, pur restando entro i limiti necessari per ottenere un rating PG-13.

Brian Eno fu scelto per comporre la colonna sonora su suggerimento di Fran Walsh, grande fan del musicista; Jackson lo aveva contattato solo per usare due suoi brani d'epoca, ma fu sorpreso quando Eno si offrì di comporre l'intera colonna sonora nonostante la sua fama di non amare lavorare per il cinema.

Per il finale del film, Brian Eno ha ripreso un demo che aveva registrato nel 1973 e si è riunito con la vocalist originale per completarlo, commentando: 'quella canzone del 1973 è stata finalmente finita nel 2008!'

Nella scena in cui Susie si trova al centro commerciale, si intravede in una vetrina la locandina della trilogia del Signore degli Anelli, opera adattata al cinema proprio da Peter Jackson.

Sempre al centro commerciale, quando Jack Salmon si reca dal fotografo, appare in un breve cameo Peter Jackson stesso con una cinepresa in mano.

La bambina che Susie incontra dopo la morte si chiama Holly Golightly, un chiaro omaggio alla protagonista di Colazione da Tiffany interpretata da Audrey Hepburn.

Il British Board of Film Classification ha ricevuto 24 obiezioni sulla classificazione del film, più di qualsiasi altro film del 2010, con molti spettatori che paragonavano alcune scene a quelle di film horror con rating '18'.