Reżyser Bryan Singer wymyślił fabułę o powrocie Supermana na Ziemię po pięcioletniej nieobecności podczas kręcenia X2, a pomysł zaprezentował Laurenowi Shulerowi Donnerowi oraz Richardowi Donnerowi, reżyserowi Supermana z 1978 roku.
Zanim powstał Superman Returns, Warner Bros. rozwijało inny projekt – Superman: Flyby – z McG jako reżyserem i scenariuszem J.J. Abramsa, ale McG odszedł z projektu w czerwcu 2004 roku, co otworzyło drogę dla Singera.
Wczesne wersje scenariusza zawierały nawiązania do zamachów z 11 września 2001 roku, jednak zostały one usunięte przed realizacją.
Ze scenariusza usunięto postać generała Zoda po tym, jak roli tej odmówił Jude Law.
Brandon Routh został wybrany spośród tysięcy kandydatów przesłuchiwanych w USA, Wielkiej Brytanii, Kanadzie i Australii; wcześniej bez powodzenia ubiegał się o rolę Clarka Kenta w serialu Smallville, przegrywając z Tomem Wellingiem.
O rolę Supermana ubiegali się także m.in. Jon Hamm, Henry Cavill, Glenn Howerton, Sam Heughan i Chris Pratt – Cavill zagrał tę postać kilka lat później w uniwersum DC Extended Universe.
Kevin Spacey był jedynym aktorem branym pod uwagę do roli Lexa Luthora, ponieważ scenarzyści pisali tę postać z myślą o nim, doceniając jego oscarową rolę w filmie Singera 'Podejrzani' oraz ich przyjaźń.
Rolę Lois Lane zaproponowano Kate Bosworth na rekomendację Kevina Spaceya, z którym współpracowała przy filmie 'Poza morzem'; wśród rozważanych kandydatek były też m.in. Natalie Portman, Claire Danes i Amy Adams, która później zagrała Lois Lane w rebootowanym 'Człowieku ze stali'.
Rolę Perry'ego White'a pierwotnie miał zagrać Hugh Laurie, ale zrezygnował z powodu zobowiązań przy serialu 'Dr House', dzięki czemu rolę otrzymał Frank Langella.
Marlon Brando pojawia się w filmie jako Jor-El pośmiertnie – wykorzystano niepublikowany wcześniej materiał nakręcony przez Richarda Donnera na potrzeby Supermana II, uzupełniony efektami CGI stworzonymi przez studio Rhythm & Hues.
Podczas produkcji film nosił fałszywy tytuł roboczy 'Red Sun', aby uniknąć niepożądanego rozgłosu.
Zdjęcia realizowano głównie w Fox Studios Australia w Sydney, gdzie zajęto wszystkie dziewięć hal zdjęciowych, a sceny w Smallville nakręcono w miejscowości Breeza; australijskie Muzeum Australii posłużyło jako Muzeum Historii Naturalnej w Metropolis.
Na potrzeby filmu uszyto 55 strojów Supermana.
Film został zadedykowany Danie i Christopherowi Reeve'om.
Scena, w której Superman ratuje samolot pasażerski nad boiskiem baseballowym, wymagała użycia grafiki komputerowej, ponieważ zebranie odpowiedniej liczby statystów byłoby niemożliwe – ekipa drugiego planu nakręciła dodatkowe ujęcia na stadionie Dodger Stadium.
Sceny Metropolis to w rzeczywistości zmodyfikowana panorama Manhattanu.
Kompozytor John Ottman, zatrudniony jeszcze przed napisaniem scenariusza, zadbał o zachowanie w filmie oryginalnego motywu Johna Williamsa z 1978 roku – Singer zapowiedział, że nie da zielonego światła produkcji, jeśli nie będzie mógł użyć muzyki Williamsa.
Film był nominowany do Oscara i BAFTA za najlepsze efekty specjalne, przegrywając z 'Piratami z Karaibów: Skrzynia umarlaka', za to zdobył nagrodę Saturn dla najlepszego filmu fantasy oraz nagrody dla Singera, Routha i twórców scenariusza i muzyki.
Mimo generalnie pozytywnych recenzji i zarobku 391,1 miliona dolarów przy budżecie 204–223 milionów, Warner Bros. uznało wynik box office'owy za rozczarowujący i anulowało planowany na 2009 rok sequel.
Superman Returns był pierwszym pełnometrażowym, aktorskim filmem hollywoodzkim wydanym jednocześnie w formacie IMAX 3D, zawierającym 20 minut materiału przekonwertowanego do trójwymiaru.
