Il film è stato girato nel New Jersey, a New York City, in Ontario e a San Francisco durante l'estate del 2000.

In seguito agli attacchi dell'11 settembre, le immagini delle torri del World Trade Center sono state rimosse digitalmente da tutte le inquadrature dello skyline di New York.

Il ruolo di Sara Thomas fu offerto a Jennifer Aniston, che lo rifiutò per evitare di essere etichettata come attrice di sole commedie romantiche.

Carla Gugino e Claire Forlani avevano fatto un provino per il ruolo di Sara Thomas, poi assegnato a Kate Beckinsale.

Serendipity fu il primo film del regista Peter Chelsom a generare un profitto, dopo alcuni dei più grandi flop commerciali di sempre come Town & Country.

Il film debuttò al secondo posto al box office statunitense con 13,3 milioni di dollari nel weekend d'apertura, dietro a Training Day, per un incasso mondiale complessivo di 77,5 milioni di dollari.

Nel 2019 è stato annunciato lo sviluppo di una serie televisiva ispirata al film per NBC, ma a partire dal 2023 non ci sono stati ulteriori sviluppi.

Nell'edizione DVD italiana era presente tra i contenuti speciali una scena tagliata in cui Sara, appena arrivata in aeroporto, parla all'amica del quadro Desnudos en la Playa di Josep de Togores per spiegare la propria confusione sui sentimenti verso Lars.