Os rumores iniciais de uma adaptação de Watchmen para o cinema surgiram na década de 90. Os cotados na época eram Robin Williams como Rorschach, Jamie Lee Curtis como Espectral, Gary Busey como Comediante e Richard Gere ou Kevin Costner como Coruja.
Os direitos de adaptação de Watchmen foram adquiridos juntamente com os de V de Vingança, também de autoria de Alan Moore.
O diretor Terry Gilliam e seu colaborador Charles McKeown fizeram diversas versões de roteiro para Watchmen, até o filme ser abortado pela Warner Bros. O estúdio considerava impossível rodar uma adaptação da graphic novel, já que Gilliam havia declarado que conseguiria fazer do material uma série de, no mínimo, 5 horas de duração.
Em 2003, Michael Bay recebeu uma proposta para dirigir Watchmen, mas a recusou.
Em 2004, a Paramount contratou Peter Greengrass para roteirizar e dirigir Watchmen. Entretanto, o estúdio decidiu abortar o projeto, o que fez com que Greengrass dirigisse Vôo United 93 (2006).
Era intenção de Paul Greengrass que Joaquin Phoenix interpretasse o Coruja e Hilary Swank a Espectral.
Os produtores Lawrence Gordon e Lloyd Levin queriam que Ron Perlman fosse o intérprete do Comediante.
Tom Cruise e Jude Law manifestaram interesse em interpretar o personagem Ozymandias.
Doug Hutchinson contou com uma grande campanha na internet para que interpretasse Rorschach. O apelo resultou em um teste de cena para o ator, que não foi escolhido pelo diretor Zack Snyder.
John Cusack esteve cotado para interpretar o Coruja, enquanto Sigourney Weaver foi cogitada para ser Sally Jupiter, e Nathan Fillion foi considerado para os personagens Coruja e Comediante.
No período em que Paul Greengrass esteve envolvido, o ator Simon Pegg foi contactado pelos produtores para que interpretasse o personagem Rorschach. Pegg recusou o papel.
Logo após a desistência da Paramount, a Warner Bros readquiriu os direitos de adaptação de Watchmen para o cinema.
Darren Aronofsky chegou a ser contactado para dirigir Watchmen, mas considerou a história datada. Era sua intenção adaptá-la para os dias atuais, substituindo a Guerra do Vietnã pela Guerra do Iraque e a questão do terrorismo.
Por discordar da visão de Aronofsky a Warner Bros decidiu contratar Zack Snyder, devido à sua adaptação fiel aos quadrinhos de 300 (2006).
O diretor Zack Snyder utilizou a própria graphic novel como base para o desenvolvimento das storyboards de Watchmen.
Carla Gugino e Malin Akerman interpretam mãe e filha em Watchmen, apesar da diferença de idade entre elas ser de apenas sete anos.
Este é o segundo filme em que Patrick Wilson e Jackie Earle Haley atuam juntos. O anterior foi Pecados Íntimos (2006).
Quando lhe foi oferecido o personagem Adrian Veidt, Matthew Goode sequer tinha lido a graphic novel de Alan Moore.
Durante a escalação do elenco, o diretor Zack Snyder deu a cada ator uma cópia do roteiro e outra da graphic novel Watchmen. Posteriormente, já durante as filmagens, Snyder permitiu que os atores levassem ao set a graphic novel e reescrevessem eles próprios seus diálogos.
O próprio Zack Snyder pediu a Dave Gibbons, um dos autores de Watchmen, que desenhasse o primeiro cartaz do filme. Gibbons aceitou o convite e o fez com algumas pistas sobre a trama da história, escondidas no próprio visual.
Tales of the Black Freighter é baseado na história em quadrinhos exibida dentro de Watchmen, sendo lançado em DVD na mesma época em que Watchmen for lançado nos cinemas dos Estados Unidos.
Era intenção de Zack Snyder que Gerard Butler, com quem já havia trabalhado em 300 (2006), atuasse em Watchmen. Entretanto, como todos os principais personagens já estavam escalados, Snyder deu a Butler a dublagem do principal personagem de Tales of the Black Freighter.
As filmagens ocorreram entre 17 de setembro e 31 de dezembro de 2007.
Após a conclusão do filme a 20th Century Fox entrou com processo contra a Warner Bros. O motivo é que a Fox tinha os direitos de adaptação de Watchmen, mas como a empresa que seria responsável por sua produção faliu, os direitos passaram ao produtor Lawrence Gordon. Ele, por sua vez, entrou em acordo com o estúdio de que pagaria os direitos caso conseguisse que o filme fosse realizado.
O processo foi julgado, dando o direito à Fox de distribuir o filme nos Estados Unidos. Com a ameaça de adiamento de sua estreia, marcada para 6 de março de 2009, a Warner entrou em acordo com o estúdio e pagou em torno de US$ 10 milhões, além de participação de 5 a 8% na receita do filme e também em qualquer sequência ou filme derivado de Watchmen.
O orçamento de Watchmen foi de US$ 100 milhões.