Ewan McGregor, Dan Stevens, Chris Evans, Matt Smith y Jeremy Renner fueron considerados y se reunieron con el director para el papel principal. McGregor terminó siendo elegido, con la bendición de Stephen King.
Esta es la primera película de Mike Flanagan de la obra de Stephen King.
Un primer guion fue escrito por el guionista y productor Akiva Goldsman.
La filmación comenzó en septiembre de 2018 en el estado de Georgia, Atlanta y sus alrededores. Concluyó en diciembre de 2018.
El éxito de taquilla de Eso (2017) llevó al estudio a acelerar la producción de Doctor Sueño.