Помощь в съемке батальных сцен была оказана Министерством обороны России. Часть фильма снимали в Германии, задействовав немецких актеров, а также германскую военную технику и костюмы.
Сценарий разрабатывался на протяжении 4-х лет. Съемки фильма начались в конце 2005 года.
В массовке участвовало практически все местное население поселка Шушары Пушкинского района Санкт-Петербурга, возле которого снимались все батальные сцены. Рядом, на станции Шушары снимались сцены на железной дороге. Паровозы и вагоны военных лет предоставил Центральный музей железнодорожного транспорта Российской Федерации.
Для съемок под Гороховцом (Владимирская область) через речку Клязьму построили мост, который мог выдержать вес нескольких танков. По сценарию его взрывают немцы. До момента финальной съемки мост стоял почти год, чтобы состариться и выглядеть в кадре натурально. Но местные жители успели так привыкнуть к переправе, что, когда ее взорвали, стали писать письма во всевозможные инстанции - зачем убрали мост.
Во время создания сцены, когда Котова давит танк, Никиту Михалкова в каждом дубле засыпали десятками килограммов промерзшей земли, а он должен был откопаться и выбраться из завала. Все это происходило в 30-градусный мороз.