Sonata de Outono foi filmado na Noruega, durante o exílio de Ingmar Bergman da Suécia. O diretor estava sendo acusado de sonegar impostos em seu país natal.
Enquanto Ingrid Bergman interpreta a pianista Charlotte, a pessoa que realmente toca o piano é Käbi Laretei, ex-mulher de Ingmar Bergman. Käbi é uma aclamada pianista e já apareceu tocando seu instrumento em uma cena do filme Fanny e Alexandre, também dirigido por Bergman.
Esta foi a última aparição de Ingrid Bergman num filme exibido nos cinemas. A artista ainda viria a atuar em mais um longa, Golda, de 1982, feito exclusivamente para a TV.