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.
Всех героев из первой части исполняют те же актёры, за исключением Маруси (жена Котова) — вместо Ингеборги Дапкунайте её играет Виктория Толстоганова. Дапкунайте предлагалась роль Маруси, но принципиальным требованием Михалкова был отказ Ингеборги от участия в реалити-шоу «Большой брат» (2005 г.), поскольку, по мнению Михалкова, зритель не воспримет её как Марусю после участия в «пошлом» шоу. Однако Ингеборга приняла участие в «Большом брате», и на роль была взята Толстоганова.