Ryan Gosling foi contactado pelos produtores para interpretar o Capitão Gancho, mas recusou a oferta. Já Javier Bardem recebeu uma proposta para ser o Capitão Barba-Negra, mas também não a aceitou.
A escolha da atriz caucasiana Rooney Mara, como a personagem nativo americana Tiger Lily, desencadeou uma petição online pedindo que a Warner Bros parasse de escalar atores brancos como intérpretes de pessoas morenas/negras. A produção de elenco foi acusada de "branquear" e a petição, que inicialmente ansiou por 5000 assinaturas, teve mais de 20.000 apoiando a causa.
O roteiro do longa esteve na "lista negra" de 2013, uma listagem dos scripts "mais gostei" não-produzidos do ano.
Levi Miller ganhou um prêmio teatral aos 5 anos de idade por interpretar Peter Pan. Ele ama a versão live-action de Peter Pan (2003).
Lupita Nyong'o e Adèle Exarchopoulos foram consideradas para interpretar Tiger Lily. As duas e Devery Jacobs fizeram teste para o papel.
Joe Wright disse que fez este filme para seu filho Zubin.
Dario Marianelli, colaborador nos filmes de Joe Wright e compositor vencedor do Oscar por Desejo e Reparação (2007) e V de Vingança (2006), era a escolha original de Wright para compor a trilha de Peter Pan. No entanto, o cineasta achou as composições de Marianelli insatisfatórias e insuficientes, sendo Dario destituído da produção. Joe o substituiu pelo aclamado John Powell, indicado ao Oscar por Como Treinar o Seu Dragão (2010).
Este é o segundo longa de Hugh Jackman e Amanda Seyfried juntos. Anteriormente, eles estrelaram Os Miseráveis (2012), como pai e filha, enquanto neste filme eles encontram-se em lados opostos.
A fim de encontrar o ator certo para interpretar Peter, os cineastas observaram milhares de crianças no Reino Unido, Estados Unidos, Canadá e Austrália, antes de descobrirem Levi Miller.
Peter Pan estava originalmente programado para ser lançado em 24 de julho de 2015, mas por questões de pós-produção e mudança de compositores, o filme foi adiado para 09 de outubro de 2015, nos Estados Unidos.
Os pais de Joe Wright administravam um teatro de fantoches. Assim, ele viu Peter Pan como uma oportunidade de voltar a fantasia de sua infância.
Joe Wright foi escolhido após a conclusão do primeiro esboço.
Hugh Jackman (Barba Negra) estrelou a franquia da Marvel, X-Men; Levi Miller estará na série de TV da DC, Supergirl; e Cara Delevingne protagonizará outra produção da DC, Esquadrão Suicida (2016).