João Miguel esteve cotado para o papel do personagem Fraga, que acabou interpretado por Irandhir Santos.
Todo o elenco, com exceção de Maria Ribeiro, passou por um intenso treinamento sob o comando de Fátima Toledo, durante os meses de novembro e dezembro de 2009. Maria estava grávida na época.
Wagner Moura dispensou o dublê para realizar a cena em que seu personagem dá um cavalo de pau. A manobra foi feita corretamente somente na terceira tentativa. Antes da realização desta cena, o ator teve um intenso treinamento no Autódromo de Jacarepaguá, sob a supervisão de Keith Woular.
Para evitar que o filme fosse pirateado antes de chegar aos cinemas, o diretor José Padilha e o produtor Marcos Prado realizaram uma operação de guerra durante a edição. A edição final foi realizada em um computador sem acesso a internet, em um local cuja entrada era permitida apenas com cartão criptografado. Apenas quatro pessoas possuíam este cartão.
Milhem Cortaz, intérprete do capitão Fábio, deu uma entrevista antes da estreia do filme contando alguns de seus diálogos. O diretor José Padilha fez uma dura crítica a esta revelação, já que desejava manter sigilo absoluto sobre a história.
Uma da favelas do filme é chamada de Rio das Rochas, numa provável alusão à favela carioca Rio das Pedras, conhecida pela ausência do tráfico e pela presença da milícia.
A capitã Priscilla Azevedo, comandante da Unidade de Polícia Pacificadora (UPP), participou em uma ponta na cena da invasão ao morro Santa Marta.
Rodrigo Pimentel, co-autor do livro "Elite da Tropa", prestou consultoria durante as filmagens de Tropa de Elite 2. Pimentel faz uma ponta na cena dos aplausos na churrascaria.
Para as tomadas aéreas foi utilizado um helicóptero Hueu-II, pertencente à Coordenadoria de Recursos Especiais da Polícia Civil (CORE).
O cantor Dudu Nobre alugou várias armas de sua coleção particular para a produção. Ele também teve uma pequena ponta no filme, como um dos integrantes do BOPE em uma cena de invasão à favela.
Todos os carros utilizados nas filmagens foram comprados pela produção. Entre eles estava uma Blazer branca, placa LCS 2936, que nos oito meses anteriores já tinha histórico de 18 infrações por excesso de velocidade. O total das multas pendentes, que não foram pagas pela produção, era de R$ 1.700.
O Complexo Penitenciário de Bangu foi recriado em um estúdio de 500 metros quadrados, em Jacarepaguá. Para erguê-lo foram necessários 700 kg de pregos, 9 toneladas de ferro, 275 mil metros quadrados de compensado e 15 toneladas de cimento.
A produção pretendia usar o gabinete do secretário de Segurança Pública, José Mariano Beltrame, como locação, mas o pedido não foi atendido. Desta forma, foram tiradas fotos do local, que foi recriado em estúdio. O fato também ocorreu com a sala do setor de inteligência da Secretaria, usada no gerenciamento de crises.
O prédio da Assembleia Legislativa do Rio de Janeiro foi usado como locação por quatro dias. Ao todo, trabalharam por lá 450 pessoas, entre elas 300 figurantes.
A cena de enterro presente no filme foi rodada no Cemitério Jardim da Saudade, em Paciência.
Para a cena da invasão do morro Santa Marta foram usados 100 figurantes, três camburões, um caverião e dois helicópteros. A cena foi tão realista que muitos dos moradores acreditara tratar-se de uma ação do BOPE.
A sequência do cavalo de pau foi gravada durante duas madrugadas, em Niterói. Como precisava de iluminação forte, a produção trocou as lâmpadas de 20 postes, além de contar com a ajuda de um refletor instalado a 30 metros de altura.
Ao rodar uma das cenas de luta, Pedro Van-Held levou um golpe de Wagner Moura e desmaiou durante as filmagens.
O treinamento contou com profissionais treinados pelo Centro Avançado em Técnicas e Imobilização, liderados pelo ex-capitão do BOPE Paulo Storani. Wagner Moura e Pedro Van-Held tiveram um treinamento especial com o lutador de jiu jitsu Rickson Gracie.
Lançado em 661 salas de cinema em todo o país. Trata-se do maior lançamento de um filme brasileiro até então.
As filmagens começaram em 25 de janeiro, no Rio de Janeiro.
Tropa de Elite custou R$ 18 milhões. Metade da quantia foi obtida junto à iniciativa privada, com o restante sendo conseguido através de incentivo fiscal.
Precedido por Tropa de Elite (2007).
O filme levou 11.203.211 espectadores ao cinema.
GRANDE PRÊMIO DO CINEMA BRASILEIRO
2011
Ganhou
Melhor Filme
Melhor Filme - Júri Popular
Melhor Diretor - José Padilha
Melhor Ator - Wagner Moura
Melhor Ator Coadjuvante - André Mattos
Melhor Roteiro Original
Melhor Fotografia
Melhor Som
Melhor Edição
Indicações
Melhor Ator Coadjuvante - André Ramiro e Irandhir Santos
Melhor Atriz Coadjuvante - Tainá Müller
Melhor Direção de Arte
Melhor Figurino
Melhor Maquiagem
Melhor Trilha Sonora Original
Melhores Efeitos Especiais
Eleito como o trigésimo quinto melhor filme brasileiro de todos os tempos segundo a Abraccine (Associação Brasileira de Críticos de Cinema). A primeira parte da saga do Capitão Nascimento foi classificada na trigésima posição.