Os produtores Peter Spears e Howard Rosenman adquiriram os direitos de adaptação do romance de André Aciman em 2007, antes mesmo da sua publicação, após Rosenman ter ouvido falar do manuscrito através de um amigo.
O projeto ficou preso em 'desenvolvimento prolongado' durante anos; os produtores se reuniram com vários duos de diretor-roteirista, incluindo Gabriele Muccino, Ferzan Özpetek e Sam Taylor-Johnson, mas nenhum se comprometeu antes de Guadagnino e Ivory chegarem.
Luca Guadagnino foi originalmente contratado apenas como localizador de cenários, já que morava no norte da Itália, e inicialmente recusou dirigir devido a uma agenda atribulada, antes de eventualmente se tornar o diretor único.
James Ivory foi designado para co-dirigir com Guadagnino e passou cerca de nove meses escrevendo o roteiro, mas afastou-se da direção em 2016 depois que a distribuidora se preocupou que dois diretores causariam conflitos no set; Ivory posteriormente vendeu os direitos do roteiro para a empresa de Guadagnino e permaneceu como o único roteirista creditado.
O orçamento do filme foi reduzido de um inicial de 12 milhões de dólares para apenas 3,4 milhões de dólares, e o cronograma de filmagem foi cortado de 12 semanas para 5 semanas.
Guadagnino mudou a localização de Bordighera no romance para o interior ao redor de Crema, onde vive, e deslocou o ano da história de 1987 (romance) para 1983, um período que ele viu como o fim definitivo dos anos 1970 otimistas antes da corrupção da era Reagan e Thatcher.
Shia LaBeouf e Greta Scacchi foram supostamente escalados para o filme em 2015; LaBeouf leu para o papel em Nova York e supostamente trabalhou bem com Scacchi, mas a produtora o descartou devido aos seus 'vários problemas'.
Armie Hammer quase recusou o papel de Oliver após ler os requisitos de nudez do roteiro, dizendo que o assustava, mas decidiu que tinha que aceitar o papel mesmo assim.
Timothée Chalamet se preparou para o papel de Elio com aulas diárias de italiano, treinos de academia e coaching de piano com o compositor Roberto Solci, aproveitando sua fluência existente em francês e anos de prática de piano e guitarra.
O próprio romancista André Aciman aparece em uma participação especial como Isaac, uma metade de um casal gay em um jantar, depois que outros atores ficaram indisponíveis no último momento; o produtor Peter Spears disse que Aciman se mostrou um 'ator fenomenal'.
A fala de Esther Garrel 'Amigo para a vida?' perto do final do filme é uma citação direta de J'entends plus la guitare, um filme de 1991 dirigido pelo seu pai na vida real, Philippe Garrel.
Hammer e Chalamet ambos assinaram contratos proibindo nudez frontal completa, uma decisão que desagradou Ivory, cujo roteiro original tinha incluído nudez para ambos os atores.
A filmagem principal durou cerca de 33 dias em Crema e na região circundante da Lombardia, e foi afligida por tempestades em 28 dos dias de filmagem, forçando a equipe a contar com iluminação artificial para simular o verão do norte da Itália.
Guadagnino filmou o filme em ordem cronológica para que o elenco e a equipe pudessem testemunhar o amadurecimento emocional em tempo real tanto dos personagens quanto dos atores jovens.
Hammer e Chalamet se encontraram pela primeira vez no set em Crema, passaram um mês vivendo juntos e se relacionando antes das filmagens, e ensaiaram a cena do beijo como sua primeira cena juntos.
Durante o close-up final de quatro minutos de Chalamet perto da lareira, ele ouviu a música 'Visions of Gideon' de Sufjan Stevens através de um fone de ouvido para guiar sua interpretação, e a câmera foi colocada dentro da lareira sem equipe atrás dela.
Para a cena de dança ao som de 'Love My Way', Armie Hammer teve que se apresentar na frente de 50 figurantes fora de câmera com a música baixa para que o diálogo pudesse ser gravado, e ele depois chamou de pior cena que já filmou.
O cinematógrafo Sayombhu Mukdeeprom chorou no canto da sala após a primeira tomada da cena de confronto entre Oliver e Elio, dominado pela empatia pelos atores.
A cena de confissão onde Elio conta a Oliver seus sentimentos foi filmada em um único plano contínuo ininterrupto, com a equipe colocando um longo trilho de dolly de câmera na Piazza Vittorio Emanuele em Pandino.
Tanto Guadagnino quanto Timothée Chalamet inicialmente duvidavam que a infame cena de masturbação com pêssego fosse fisicamente plausível, então cada um testou o método independentemente; surpresos ao descobrir que funcionava, Guadagnino decidiu filmar e manter a cena apesar de considerar cortá-la por ser muito explícita.
O filme foi filmado em película de 35mm com uma única lente, uma escolha estilística inspirada pelo trabalho de David Cronenberg, escolhida em detrimento do digital apesar de aumentar os custos de produção.
Algumas cenas foram alteradas digitalmente na pós-produção para corrigir problemas de figurino causados pelos shorts curtos de Armie Hammer.
Sufjan Stevens escreveu três músicas originais para a trilha sonora ('Mystery of Love', 'Visions of Gideon' e um remix de 'Futile Devices'), marcando a primeira vez que ele havia escrito música explicitamente para um filme.
Guadagnino inicialmente pediu a Sufjan Stevens para fazer a narração do filme como um Elio mais velho, mas Stevens recusou o papel de voz em off e contribuiu com músicas.
Um clipe de teaser de Hammer e Chalamet dançando ao som de 'Love My Way' se tornou um meme viral nas mídias sociais e causou um aumento de 13% na popularidade de streaming da música antes do lançamento do filme.
James Ivory se tornou o vencedor mais velho de um Academy Award competitivo em qualquer categoria quando venceu Melhor Roteiro Adaptado no 90º Academy Awards, enquanto a indicação de Melhor Ator de Chalamet o fez o terceiro indicado mais jovem de todos os tempos nessa categoria.
O filme foi retirado sem explicação da programação oficial do Festival Internacional de Cinema de Pequim em 2018, uma decisão que um jornalista associou à intolerância do governo com conteúdo de temática gay, e foi posteriormente banido na Tunísia como um 'ataque às liberdades'.
