Оригинальное название фильма — «Капитан Америка: Зимний солдат» (Captain America: The Winter Soldier).

Первая часть истории Капитана Америки — «Первый мститель» — вышла летом 2011 года. Картина продолжила рассказ о киновселенной Marvel, к которой также относятся картины «Железный человек» (2008), «Невероятный Халк» (2008), «Тор» (2011) и «Мстители» (2012). Студия Disney, обладающая правами на экранизацию героев марвелловских комиксов, поставила цель создать как можно больше фильмов с узнаваемыми персонажами, а серия «Мстители» будет выполнять роль связующего звена для всех остальных сюжетов, где встречаются все основные герои.

В фильме «Первый мститель» освещалось становление Капитана Америки. 40-е годы, Стив Роджерс мечтает о том, чтобы отправиться на войну с Германией, но из-за слабых физических данных его не берут в армию. Тогда он соглашается на эксперимент, в результате которого становится суперсолдатом по имени Капитан Америка, символом своего времени. Он отправляется в самое пекло сражений Второй мировой и противостоит секретной фашисткой организации «Гидре», во главе которой стоит Красный Череп. Последний нашёл артефакты инопланетной цивилизации и смог получить в свои руки оружие невероятной мощности. Капитану Америке удаётся помешать планам Черепа, но в финале герой вместе с самолётом разбивается во льдах Арктики.

Через 60 лет Стива Роджерса находят спецагенты службы Щ.И.Т., которой управляет Ник Фьюри. Главный герой знакомится с Железным человеком, Халком, Тором и другими героями киновселенной Marvel. Все вместе они остановят инопланетное вторжение (сюжет картины «Мстители»).

В фильме «Первый мститель: Другая война» действие сюжета происходит в современное время, но в основном повествование крутится вокруг воспоминаний Стива Роджерса о Второй мировой. Также протагонист будет занят адаптацией и изучением быта XXI века — всё-таки Капитан Америка «проспал» более 60 лет.

Весной Marvel Studios начала рассматривать возможные кандидатуры на место режиссёра картины — среди кандидатов были Джордж Нольфи («Меняющие реальность»), Гэри Грэй («Ограбление по-итальянски») и другие постановщики. В итоге место заняли два брата — Энтони и Джо Руссо, ранее снимавшие в основном сериалы, в частности, их известным проектом является «Сообщество».

К своей роли вновь вернулся Крис Эванс, ранее также игравший в фильмах «Фантастическая четвёрка» (2005), «Пекло» (2007) и «Короли улиц» (2005). Партию Ника Фьюри снова исполнил Сэмюэль Л. Джексон («Мстители», «Криминальное чтиво», «Звездные войны: Эпизод 3 — Месть ситхов»). Возвратились также Скарлетт Йоханссон в роли Наташи Романоф (Чёрной Вдовы) и Коби Смалдерс, изображавшая Марию Хилл, ассистентку Ника Фьюри в организации Щ.И.Т.

Съёмки начались 1 апреля 2013 года на киностудии Raleigh Manhattan Beach Studios в Манхэттен Бич, Калифорния. 14 мая 2013 производство фильма переместилось в Вашингтон (округ Колумбия), где съёмки проходили на Национальной аллее и на Мосту Теодора Рузвельта. Другие места съёмок в Вашингтоне включали в себя Отель Уиллард. 17 мая съёмки начались в Кливленде и закончились 27 июня. В отличие от других фильмов вселенной Marvel, в этом создатели старались свести к минимуму количество визуальных эффектов.

Авторами саундтрека к трейлеру фильма стали российские композиторы Александр Соколов, участник группы «I am waiting for you last summer», и Антон Новосельцев.