В основе фильма «Берлинский синдром» лежит одноименный дебютный роман Мелани Жюстин, опубликованный в 2011 году.
В фильме использовалось множество цветовых палитр, оттенков, которые были подмечены в Берлине. Экстерьер снимали в течение трех недель. А все сцены в интерьере были сняты на студии в Мельбурне. Во время подготовки к созданию фильма была создана команда, которая отправилась в Германию и сделала зарисовки квартиры, которую взяли за основу для декораций.
Действие предыдущего полнометражного фильма режиссера Кейт Шортланд, военной драмы «Лоре» 2012 года, тоже происходит в Берлине.
Тереза Палмер считает себя поклонницей режиссера Кейт Шортланд и говорит, что мечтала работать с ней с тех пор, как посмотрела ее первый фильм.