《白夜追凶》改编自1997年的挪威电影《失眠症》，制作人保罗·乔恩格·威特和爱德华·麦克唐纳对片中设置和主人公的独特困境产生了浓厚兴趣，于是找来编剧希拉里·塞茨进行改编。威特说：“同克里斯托弗·诺兰一样，我们非常喜欢《失眠症》，可由于其中的文化特征明显，所以我们的版本绝不会是传统意义上的重拍或者照搬原文。”经过长达一年的悉心研究和精心构思，塞茨终于完成了本片剧本，剧本很快吸引了艾肯娱乐公司（Alcon Entertainment）两位当家人安德鲁·A·科索夫和布罗德里克·约翰逊的关注，前者回忆说：“塞茨的剧本最初吸引我的是她对威尔·多莫微妙而又生动的描写，作为一个存在瑕疵的人物，威尔进退两难的处境真实而引人入胜。另外，片名的双重性和有关光线作用的主题也是吸引我的关键之处。” 　　在看过克里斯托弗·诺兰的《记忆碎片》之后，几位制作人全都对这位年轻编导的才华深信不疑。“从看到《记忆碎片》的那一刻起，”威特说，“我们就意识到克里斯托弗是本片导演的唯一人选。”本片在结构上与聚焦于谋杀、复仇和失忆的《记忆碎片》有所不同，诺兰说：“《记忆碎片》由倒叙展开，而本片则追随着主人公扣人心弦的线性旅程。你将体验到威尔·多莫与他内心恶魔和失眠愈加激烈的苦苦抗争，以及他与凶杀案疑犯与日俱增的危险关系，在这疯狂的过程中，你会理解他的行为，即使其中存在争议，你仍会产生由衷的同情。” 　　在史蒂文·索德伯格和乔治·克鲁尼决定担纲监制并让两人的制片公司加盟拍摄之后，诺兰及其他主创立即开始着手物色扮演洛城警局资深干探威尔·多莫的最佳人选。“从《冲突》、《午夜惊情》到《盗火线》，阿尔·帕西诺已经塑造过太多警界精英，我们恰恰可以利用他的背景和观众对他经典形象的认同来造就出乎意料的效果，”诺兰说。帕西诺说：“威尔·多莫与我以往演绎的警察大相径庭，现实生活中的警察确实千差万别，就如同光怪陆离的社会一样。我希望当你对比我扮演过的所有角色时，不管是《冲突》中的弗兰克还是《盗火线》中的文森特，你都会发现他们是截然不同的个体。”诺兰认为威尔是一个复杂到令人难以置信的角色，要求演员必须具有一种道德智慧，而帕西诺恰好以其精湛的演技赋予了角色道德深度和复杂性。 　　在物色扮演凶杀案嫌疑犯沃尔特·芬奇的人选时，影片主创决定反其道而行之，选用戏路相悖的演员。制作人科索夫说：“尽管罗宾·威廉斯一直被当成喜剧演员，可我们非常喜欢他在《早安越南》、《死亡诗社》和《心灵捕手》中的出色表现，我们都认为让他化身为片中精明而冷漠的杀手将颇具吸引力。”“我们一直在寻找能与阿尔同台飙戏的演员，”诺兰说，“他不仅应该具备出色的演技，还要像阿尔一样是观众公认的影星。随着故事发展，我们希望让这两个具有传奇色彩的人物在错综复杂的猫鼠游戏中相互对峙，当我发现罗宾非常了解芬奇的角色时，立即认定他的演绎会恰到好处。” 　　本片在阿拉斯加和加拿大英属哥伦比亚省拍摄完成，诺兰和曾为《记忆碎片》掌镜的摄影指导瓦雷·菲斯特精心打造出一种拍摄风格，那就是既能捕捉到辽阔壮美的自然风光，又同时保持聚焦于片中人物。菲斯特解释说：“我们建立起摄影机与主角的亲密关系，与《记忆碎片》如出一辙。摄影机总在威尔·多莫的周围或展现他的视角，这样观众不但可以随他一起目睹陌生的环境，还将体会到阳光穿透玻璃让他无法摆脱失眠困扰的绝望。”阿拉斯加的白夜无疑在片中发挥着重要作用，诺兰希望以此表现无处不在的光线，从而持续提醒危险、罪恶和暴露威胁的存在。菲斯特说：“光线及其如何影响威尔o多莫是整个故事中不可或缺的部分，其作用仅次于三位主角。如此复杂的用光技巧让我既感到压力重重，又由衷的体会到创作的兴奋，因为光线已经在故事中演变为嘲弄多莫的实体。”光线的主题同样在布景设计中得以体现，艺术指导内森·克劳利说：“我们希望让内景处在黑暗之中，由此与户外经久不衰的强烈光线形成鲜明对比，所以我们在布景中使用了能将光线反射到墙面和阴暗角落的瓷漆。”·哈里森·福特曾是扮演威尔·多莫的最初人选。 ·制片方曾考虑请乔纳森·戴米出任本片导演。 ·威尔·多莫的名字源于意为睡眠的拉丁语“dormire”。