O projeto começou em 1992 como uma sequência de O Vingador do Futuro (Total Recall), com Arnold Schwarzenegger cotado para repetir seu papel, mas foi transformado num filme independente após a falência da Carolco Pictures em 1995.
Tom Cruise e Steven Spielberg se conheceram e ficaram amigos no set de Negócio Arriscado (Risky Business) em 1983 e queriam colaborar havia dez anos antes de finalmente se unirem para Minority Report.
Na versão inicial do roteiro que Spielberg aprovou, Witwer criava um disco falso mostrando Anderton o matando, e no final Anderton realmente atirava em Witwer, que era finalizado por um dos precogs gêmeos vingando seu irmão.
Roteiristas como Frank Darabont chegaram a ser convidados para reescrever o roteiro, mas na época estava ocupado com O Grande Milagre (The Majestic); o roteiro final de Scott Frank incorporou grande parte do terceiro rascunho de Jon Cohen.
Os roteiristas originais Gary Goldman e Ron Shusett, que haviam adaptado a novela para ser uma sequência de Total Recall, entraram em processo de arbitragem no sindicato de roteiristas alegando que muito de seu material foi usado; eles não receberam crédito de roteiro, mas foram listados como produtores executivos.
Spielberg originalmente cogitou um elenco totalmente diferente: Matt Damon para Witwer, Meryl Streep para Iris Hineman, Ian McKellen para Burgess, Cate Blanchett para Agatha e Jenna Elfman para Lara, mas atrasos na produção e conflitos de agenda levaram à recontratação do elenco final.
Javier Bardem também recusou o papel de Witwer antes que este fosse para Colin Farrell.
Cameron Diaz, Cameron Crowe e Paul Thomas Anderson fazem participações especiais não creditadas como passageiros do metrô.
Para manter o orçamento abaixo de 100 milhões de dólares, Cruise e Spielberg concordaram em não receber cachê fixo, ficando cada um com 15% da bilheteria bruta do filme.
Minority Report foi o primeiro filme a ter um design de produção inteiramente digital, usando um sistema de 'previz' (pré-visualização) com Photoshop e programas de animação 3D como Maya e XSI para simular os cenários antes das filmagens.
Para criar um mundo futuro mais plausível, Spielberg reuniu quinze especialistas para um 'think tank summit' de três dias em 1999 em um hotel de Santa Monica, incluindo arquitetos, cientistas da computação e urbanistas, cujas ideias ajudaram a moldar a tecnologia de 2054 mostrada no filme.
O diretor de fotografia Janusz Kamiński filmou com película de alta sensibilidade em formato Super 35 e nunca usou lentes maiores que 27mm, seguindo a instrução de Spielberg de criar 'o filme mais feio e sujo' que ele já havia fotografado; o negativo passou por bleach bypass, reduzindo a cor em cerca de 40% para dar o visual dessaturado característico.
A PDI/DreamWorks foi responsável pelos robôs Spyder, e seu supervisor de efeitos visuais Henry LaBounta se inspirou em águas-vivas de águas profundas, com suas luzes bioluminescentes, para criar os tentáculos iluminados dos robôs; esse foi o último trabalho de efeitos visuais em live-action da PDI antes de passar a trabalhar exclusivamente com a DreamWorks Animation.
O compositor John Williams se inspirou na música de Bernard Herrmann para criar uma trilha sonora com clima de filme noir, incluindo vocais femininos, em vez de focar em elementos tipicamente de ficção científica; peças clássicas de Schubert, Haydn e Tchaikovsky também foram incorporadas por escolha do estúdio.
A ilha Butter Island, na baía de Penobscot, no Maine, foi usada para a cena final do filme.
O filósofo esloveno Slavoj Žižek usou o sistema PreCrime do filme para criticar a Doutrina Cheney, comparando-a à metodologia de ataque preventivo retratada na obra.
O filme foi filmado entre 22 de março e 18 de julho de 2001 em Washington D.C., Virgínia e Los Angeles, incluindo locações no Ronald Reagan Building, que serviu de sede da PreCrime.
