A Alfonso Cuarón se le ofreció la dirección de ésta película, pero rechazó la oferta porque aún estaba trabajando en Harry Potter y el Prisionero de Azkaban.En contra de la idea original del estudio de adaptar el libro en dos películas separadas que serían estrenadas con varios meses entre ellas, el director Mike Newell decidió crear una sola película, a pesar de recortar varias sub-tramas que no eran completamente relevantes. Fue el director Alfonso Cuarón quien lo convenció de esto.Mike Newell rechazó la dirección de The Constant Gardener (2005), para poder dirigir ésta película.Como en la película Harry Potter y la Cámara de los Secretos, se utilizaron modelos de tamaño real en las escenas que requerían que los actores estuvieran completamente inmóviles durante largos periodos de tiempo.Más de 3.000 chicas audicionaron para el papel de Cho Chang, en Londres, el 7 de Febrero de 2004.La actriz Heart Evangelista audicionó para el papel de Cho Chang.Mike Newell fue el primer director Británico seleccionado para una de las películas de la serie.Al menos un dragón a escala real se construyó en el set, el cual incluso podía despedir fuego real por la boca.Una técnica digital de "eliminación de puntos" se aplicó en la post-producción para eliminar algunas de las marcas de acné de los actores principales, ya que el maquillaje no era suficiente para las tomas de cerca.Circularon rumores en Internet, acerca de que los actores Rowan Atkinson y John Malkovich habían sido considerados para el papel de Lord Voldemort. Sin embargo, luego fueron desmentidos.Cuando se anunció que los productores elegirían a un actor Búlgaro para el papel de Víctor Krum, surgió el rumor de que de hecho, se había contratado a un actor Escocés. Tal vez estos errores surgieron porque el actor seleccionado Stanislav Ianevski fue encontrado en Inglaterra y no en Sofia, donde se anunció el casting para el papel.Mike Newell sólo recibió US $1 millón por la dirección, mientras que Chris Columbus recibió $10 millones más un porcentaje adicional por las ganancias derivadas de Harry Potter y la Piedra Filosofal.Durante la filmación de las escenas bajo el agua, el actor Daniel Radcliffe, algunos miembros del reparto, y todo el equipo técnico de buzos, posaron para una fotografía, la cual luego fue enviada en Navidad por parte de Daniel, con narices del Reno Rodolfo en cada uno de los rostros.Varios buzos de seguridad nadaban con reguladores que permitían a los actores respirar sin tener que salir a la superficie. Esas escenas se filmaron en un enorme tanque construido con un fondo de color azul. Sólo Daniel Radcliffe estuvo 41 horas y 38 minutos bajo el agua durante el curso de la filmación. En un punto del entrenamiento, él inadvertidamente dio la señal de que se estaba ahogando, haciendo que el equipo técnico entero entrara en pánico para llevarlo hasta la superficie.Para ésta película se construyó unos de los sets bajo el agua más grandes de la historia. Tenía una capacidad de 500.000 litros o 132.000 galones de agua. El set bajo el agua más grande jamás construido, fue para la película The Abyss, con una capacidad de 7 millones de galones.Los actores Ray Winstone y Billy Connolly fueron considerados para el papel de Alastor 'Ojoloco' Moody.La actriz Rosamund Pike fue la primera pre-seleccionada para el papel de Rita Skeeter, pero rechazó la oferta.La actriz Carole Bouquet fue la primera opción del director Mike Newell para el papel de Madame Maxime, pero ella rechazó la oferta porque el estudio para el cual trabajaba, Studio Canal, le negó el permiso de negociar el contrato. Otras actrices consideradas para el papel fueron Catherine Deneuve, Audrey Tautou, y Emmanuelle Seigner.Los setos animados de la Tercera Prueba se crearon con base en la idea abandonada del director Stanley Kubrick de hacer una secuencia de persecución en un laberinto para la película The Shinning (1980). Incidentalmente, The Shining fue escrita por Stephen King, quien se ha declarado fanático de la autora JK Rowling.Originalmente, Mike Newell decidió no aplicar maquillaje al actor Ralph Fiennes, para crear un Voldemort más atemorizante. Pero cambió de opinión tras ver un bosquejo de maquillaje creado por Nick Dudman. Para complementar el maquillaje, Fiennes se rasuró la cabeza y las axilas.El actor Daniel Radcliffe (Harry Potter) sufrió dos infecciones de oído tras la filmación de las escenas bajo el agua.Las inscripciones de la tumba de la familia Riddle tuvieron que ser cambiadas digitalmente en el último minuto, pues los fanáticos, tras ver las imágenes promocionales de las escenas del cementerio, indicaron que ninguno de los nombres de la tumba se refería a Lord Voldemort, a excepción de su padre y su abuelo.Cuando Ron, Harry, y Hermione están hablando en el vestíbulo, antes de que Fred y George intentaran ingresar sus nombres en el cáliz, Hermione aparece leyendo un libro. No es posible ver el título, pero en la portada aparece un arlequín, que es el logotipo de la editorial de los libros de Harry Potter en el Reino Unido, Bloomsbury.John Williams no puedo realizar la banda sonora de ésta película, por sus compromisos con la música de la película Memoirs of a Geisha (2005).En la filmación de las escenas del Profesor Dumbledore, el actor Michael Gambon llevaba puesta su ropa de calle debajo de la túnica de mago.Mike Newell luchó en el suelo con uno de los gemelos, para demostrar lo que quería mostrar en la escena cuando les crece la barba. Así mismo, ya que todos le decían "Señor", esto también sirvió para dejar de ser visto como una figura de autoridad. Sin embargo, la pelea se llevó a tal extremo, que se fracturó una costilla.La banda de rock que toca en el Baile de Navidad, estaba compuesta por integrantes de las bandas Pulp y Radiohead.Las líneas del himno del colegio, "Hogwarts, Hogwarts, Hoggy Warty Hogwarts" fueron escritas por Mike Newell.El actor Stanislav Ianevski (Viktor Krum), solo tiene dos líneas en la película, con un total de 20 palabras.Los rollos de cinta fueron enviados a las salas de cine bajo el título "Happy Days", para prevenir cualquier posible piratería.Tolga Safer fue uno de los actores pre-seleccionados para interpretar a Víctor Krum. Luego, fue llamado para interpretar al ayudante de Karkaroff.En el primer bosquejo del guión, se escribió una sub-trama en la cual los gemelos Weasley y Ludo Barman realizaban la apuesta antes del partido de la final de Quidditch. Se reportó que Martin Landham había sido seleccionado para interpretar a Barman, pero en los subsiguientes bosquejos, la sub-trama fue eliminada.La filmación de las escenas de Ralph Fiennes sólo duró dos días.Las escenas de la Primera Prueba con el dragón, requirieron 140 tomas de efectos especiales.En la escena donde se aprecia el campamento fuera del estadio de Quidditch, pueden verse dos Elfos Domésticos montando unas llamas.Katie Leung no tenía planeado audicionar para el papel de Cho Chang. Su padre le dijo que había una audición, así que ella decidió pasar allí antes de ir de compras.