В основу фильма легли два произведения Ивана Бунина: одноимённое «Солнечный удар» и «Окаянные дни».
По словам Никиты Михалкова, он шёл к этому сценарию 37 лет и от руки переписывал произведения Ивана Бунина, чтобы понять, как они сделаны.
Съемки начались летом 2012 года в Гороховце Владимирской области и продолжились в Одессе.
Проблемой для съемочной группы стали сцены на колесном пароходе, поскольку оказалось, что на территории России не осталось ни одного подобного судна. В итоге пароход нашелся в Швейцарии, где и пришлось снимать эти эпизоды.