Сценарий фильма создавался несколько лет, а съёмочный процесс занял 80 дней и проходил в Минске, Кировске и Москве — на исторической сцене Большого театра.

«Большой» — десятый фильм режиссёра Валерия Тодоровского, чьи картины являются постоянными участниками и призерами престижных российских и международных фестивалей.

Оператор Сергей Михальчук — лауреат кинофестиваля в Сан-Себастьяне за фильм Тодоровского «Любовник». «Большой» — третий совместный проект (после «Любовника» был «Мой сводный брат Франкенштейн»). Накануне первого съёмочного дня фильма «Большой» Михальчук стал лауреатом Берлинского кинофестиваля (совместно с оператором Евгением Привиным) за фильм Алексея Германа-младшего «Под электрическими облаками».

Первоначальная версия фильма длилась три часа. Впоследствии режиссёр перемонтировал картину, сократив её на треть.

Кастинг проводился по всей России и даже за границей: Казань, Уфа, Пермь, Воронеж, Новосибирск, Екатеринбург, Санкт-Петербург, Москва, Вильнюс, Варшава.

Сыгравшая главную роль Маргарита Симонова — прима-балерина Варшавского театра оперы и балета.

Алиса Фрейндлих специально для роли изучала балет, чтобы не ударить в грязь лицом в компании профессиональных балерин.

Одну из ролей сыграл известный французский артист балета, хореограф Николя Ле Риш.

На съёмочной площадке были задействованы более 500 костюмов и 70 профессиональных артистов балета.

Постановкой танцев занимался хореограф Олег Глушков, работавший с Тодоровским на «Стилягах» и сериале «Оттепель».

Художник по костюмам Александр Осипов работал с Валерием Тодоровским на «Стране глухих» и «Любовнике».

Музыку для фильма написали композиторы Павел Карманов и Анна Друбич, дочь известного режиссёра Сергея Соловьёва и актрисы Татьяны Друбич. Павел Карманов посвятил свою музыкальную композицию «Past Perfect» пианистке Ксении Башмет, которая, в свою очередь, является дочерью известного альтиста и дирижера Юрия Башмета. Ксения принимала участие в записи музыки к фильму.