O desenvolvimento de um filme sobre o Flash começou já no final dos anos 1980, quando a Warner Bros. contratou o roteirista de televisão Jeph Loeb, embora o projeto tenha demorado décadas para se concretizar.
David S. Goyer, aclamado pelo roteiro de Batman Begins, recebeu da Warner Bros. a escolha entre desenvolver um filme do Flash ou do Lanterna Verde, e optou pelo Flash por causa das possibilidades cinematográficas dos poderes do personagem.
Ryan Reynolds chegou a ser cotado para interpretar Wally West como o Flash em uma versão do projeto desenvolvida por Goyer em meados dos anos 2000, mas o filme nunca saiu do papel.
Diversos diretores e roteiristas passaram pelo projeto ao longo dos anos, incluindo Seth Grahame-Smith, Rick Famuyiwa, e a dupla John Francis Daley e Jonathan Goldstein, todos deixando o filme por divergências criativas com o estúdio.
Em 2019, Ezra Miller chegou a reescrever o roteiro ao lado do quadrinista Grant Morrison por não concordar com a abordagem mais leve proposta por Daley e Goldstein, mas a Warner Bros. rejeitou essa versão do script.
Sasha Calle foi escolhida para interpretar Supergirl entre mais de 425 atrizes que testaram para o papel, incluindo Bruna Marquezine e Rachel Zegler, que depois foram escaladas para outros papéis no universo DC.
Michael Shannon só aceitou reprisar o papel do General Zod após receber a bênção do diretor Zack Snyder, já que estava hesitante devido ao histórico conturbado entre Snyder e a Warner Bros.
Ben Affleck, que aparece sem crédito por cerca de cinco minutos no filme, afirmou que suas cenas foram a primeira vez que realmente compreendeu como interpretar o Batman, chamando-as de suas favoritas e um bom encerramento para o papel.
Ray Fisher deixou de interpretar o Ciborgue no filme depois de se recusar a trabalhar em qualquer projeto envolvendo o executivo Walter Hamada, devido à forma como este lidou com uma investigação sobre o comportamento do diretor Joss Whedon em Liga da Justiça.
As filmagens duraram 138 dias, entre abril e outubro de 2021, principalmente nos Warner Bros. Studios Leavesden e em diversas locações no Reino Unido, sob o título provisório 'Baby Shower'.
Durante uma cena de perseguição em Glasgow, um operador de câmera em uma motocicleta colidiu com a Batcycle e ficou ferido, embora não gravemente, interrompendo temporariamente a filmagem.
Para recriar a Batcaverna original, a produção construiu uma réplica em tamanho real do zero, enquanto o Batmóvel usado nos filmes de Michael Keaton foi transportado de Los Angeles para o set em um caminhão de carga aeroportuário devido à escassez global de contêineres na época.
O filme utilizou uma nova tecnologia que permitiu, pela primeira vez, mostrar diferentes versões de um mesmo ator em cena simultaneamente, segundo o coeditor Paul Machliss.
Nicolas Cage interpretou uma versão alternativa do Superman usando captura volumétrica e foi digitalmente rejuvenescido, em uma referência ao papel que ele deveria ter interpretado no projeto cancelado 'Superman Lives', de Tim Burton.
A sequência do multiverso recriou aparições de atores históricos como George Reeves, Christopher Reeve, Helen Slater, Adam West e Burt Ward por meio de inteligência artificial, deepfake e imagens de arquivo.
O corte inicial do diretor Andy Muschietti tinha cerca de quatro horas de duração e incluía participações especiais nostálgicas adicionais, além de um final diferente, que foram cortados na versão final.
Ezra Miller improvisou boa parte de seu diálogo com Grant Gustin durante uma aparição especial no evento crossover 'Crisis on Infinite Earths' da Arrowverse, incluindo a cena em que o Flash de Gustin inspira o de Miller a adotar o codinome 'Flash'.
