Режиссёром фильма стал известный чилийский деятель кино Алехандро Аменабар. Эта картина является его возвращением к жанру триллер. На счету Аменабара «Дипломная работа», «Открой глаза» с Пенелопой Крус, психологический триллер «Другие» с Николь Кидман, история о греческой женщине-философе Гипатии «Агора» с Рэйчел Вайс и другие. Он часто выступал также в роли сценариста, продюсера и композитора своих работ. В данной ленте чилиец опирался на опыт классических фильмов ужасов: «Изгоняющий дьявола» Уильяма Фридкина 1973 года и «Ребёнок Розмари» Романа Полански 1968 года.

События, вдохновившие сюжет картины, также были положены в основу криминальной ленты Атома Эгояна «Узел дьявола».

Для Эммы Уотсон, сыгравшей ведущую роль, «Затмение» стал шестым проектом после серии о Гарри Поттере. Актриса рассказала в интервью, что работа в этом фильме была самой тяжелой в её карьере. Коллегами по съёмкам Уотсон стали Итан Хоук («Реальность кусается», «Перед рассветом» Ричарда Линклейтера, «Гаттака», «Патруль времени», «Хорошее убийство») и Дэвид Тьюлис («Полное затмение», «Сердце дракона», «Царство небесное» Ридли Скотта, «Леди» Люка Бессона). Интересно, что Тьюлис играл Ремуса Люпина в «Гарри Поттере» вместе с Эммой Уотсон. Изобразивший мистера Грея шведский актёр Давид Денчик сыграл в обеих экранизациях «Девушки с татуировкой дракона», скандинавской и голливудской.

Съёмки картины начались 15 апреля 2014 года в Канаде. Первый день съёмок совпал с днём рождения Эммы Уотсон, которая написала в «Твиттере», что съёмки в этом фильме стали для неё лучшим подарком.