На главную женскую роль пробовалась Ума Турман.

Изначально выпуск фильма планировался на 2002 год, режиссёром выступал Роб Маршалл (Rob Marshall), но он покинул проект из-за «творческих разногласий» с продюсерами.

Работа над проектом длилась на протяжении почти двух лет. На создание анимационной части ушло около года, в то время как начатые летом 2006 года и проходившие в различных частях Нью-Йорка съёмки актёров были закончены за 72 дня.

Местом действия фильма был выбран Нью-Йорк, в котором и проходили съёмки. Несмотря на тщательную подготовку, съёмочный процесс постоянно осложнялся изменчивостью обстановки в городе, съёмочной группе приходилось работать в условиях «непрекращающейся стройки, реконструкций и появления новых магазинов».

Первая сцена в Нью-Йорке, в которой Жизель появляется из канализационного колодца, была снята в центре площади Таймс-Сквер (Times Square). На площади постоянно находилось огромное количество людей, контролировать которых было очень сложно, поэтому в этом эпизоде было решено снять простых прохожих вместе с размещёнными на переднем плане актёрами массовки.

Первоначальный сценарий, написанный Биллом Келли, был куплен кинематографическим подразделением Студии Диснея Touchstone Pictures и продюсерской фирмой Sonnenfeld/Josephson Productions за $450 000 в сентябре 1997 года. Однако он был признан не соответствовавшим имиджу студии, так как предназначался для взрослой аудитории. К возмущению Келли сценарий несколько раз переписывался.

В 2001 году режиссёрское кресло занял Джон Тёртелтауб, но вскоре покинул его в пользу совместного проекта Диснея и Джерри Брукхаймера «Сокровище нации». Адам Шенкман стал режиссёром фильма в 2003 году, в то же время Студия Диснея наняла Роберта Шули и Марка МакКоркла для очередного переписывания сценария. На этой стадии разработки проекта на роль Жизель рассматривались актрисы Кейт Хадсон и Риз Уизерспун. Однако фильм так и не был запущен в производство.

В 2005 году режиссёром фильма был назначен Кевин Лима, а Билл Келли вернулся в проект для создания новой версии сценария. Лима и Келли вместе работали над сценарием, одной из основных идей которого стало объединение сюжета «Зачарованной» с богатым диснеевским наследием через многочисленные отсылки к прошлым работам студии. Лима создал визуальную раскадровку, воспроизводящую сюжет фильма от начала до конца, которая заняла целый этаж производственного здания. После того, как режиссёр продемонстрировал её главе Студии Диснея, Дику Куку, проекту был дан зелёный свет.

Кевин Лима занялся дизайном мира Андалазии до того, как были выбраны актёры на главные роли. После кастинга и утверждения актёров Лима был вовлечён в окончательный дизайн проекта для того, чтобы нарисованные персонажи как можно более полно соответствовали своим реальным прототипам.

«Зачарованная» — первый полнометражный фильм Студии Диснея, совмещающий игру живых актёров и нарисованных персонажей, со времён «Кто подставил кролика Роджера» 1988 года.

Хронометраж ленты составляет 107 минут, анимационная часть длится около 13 минут, из которых 10 относятся к началу. За эти 10 минут Лима попытался, по его словам, «отразить мельчайшие детали культовых диснеевских образов», какие только мог. Эта часть фильма намеренно создавалась с помощью традиционной рисованной анимации (вместо компьютерной трёхмерной анимации), как дань уважения старым диснеевским сказкам, таким как «Спящая Красавица», «Золушка», «Белоснежка и Семь Гномов».

В конце 1990-х годов из-за развития компьютерной графики и повсеместного её распространения многие художники-мультипликаторы были уволены со Студии, поэтому создание анимационной части фильма осуществлялось располагавшейся в Пасадене независимой компанией James Baxter Animation под руководством главного художника Джеймса Бакстера.

Для того, чтобы показать связь между анимационным и реальным мирами Лима на ранней стадии производства пригласил в проект художника по костюмам Мону Мэй, задача которой состояла в создании единого стиля для костюмов обоих миров. Он также отснял материал с Эми Адамс в роли Жизель, который использовался аниматорами в качестве образца, позволившего добиться как визуального сходства, так и соответствия движений рисованного персонажа движениям актрисы. Чтобы актёры имели представления о том, как будут выглядеть и двигаться их нарисованные двойники, аниматоры демонстрировали им законченные тестовые сцены.

Самыми сложными, по признанию режиссёра Кевина Лима, были съёмки музыкального номера «Так ты поймёшь» в Центральном Парке. Из-за ненастной погоды на пятиминутный эпизод было потрачено 17 дней, из которых только семь были достаточно солнечными для проведения съёмок. К тому же в процесс иногда вмешивались поклонники Патрика Демпси. Хореографической постановкой номера, в котором было задействовано 300 человек массовки и 150 танцоров, занимался Джон О’Коннел, работавший до этого над мюзиклом «Мулен Руж!».

Многие эпизоды снимались в студии Steiner Studios, в которой имелись три большие сцены необходимые для съёмок. Также съёмки проходили на Бруклинском мосту и в The Paterno — жилом комплексе с изогнутым, богато украшенным фасадом цвета слоновой кости, в котором живут герои фильма, Роберт и Морган.

Дизайн всех костюмов в фильме создан Моной Мэй. Чтобы определиться со стилем одежды героев фильма, Мэй и её отдел по изготовлению костюмов, состоящий из 20 человек, провели совместно с аниматорами целый год в подготовке проекта. Она также заключила контракты с пятью магазинами одежды в Лос-Анджелесе и Нью-Йорке. Мэй была вовлечена в проект на стадии создания лиц и тел персонажей, когда возникла необходимость определения возможности изготовления реальных, подходящих актёрам костюмов на основе двумерных рисунков. Её задача заключалась в сохранении сути диснеевского дизайна с привнесением в него чего-то нового, модного и весёлого. Мэй признавалась, что это было довольно трудно, «потому что пришлось иметь дело с культовыми диснеевскими персонажами, образы которых на протяжении многих лет откладывались в памяти зрителей».

Чтобы талия Жизель в подвенечном платье выглядела очень узкой, были сделаны «невероятно пышные» рукава и огромный кринолин с металлическим обручем, который удерживал 20 слоёв юбок и оборок. В общей сложности для съёмок было изготовлено 11 версий подвенечного платья, каждое из которых состояло из 183 погонных метров шёлка и других тканей и весило приблизительно 18 кг. Свои ощущения во время носки такого платья актриса Эми Адамс назвала «изнурительными», так как «вся нагрузка приходилась на бёдра, и иногда складывалось впечатление, что её что-то держит».

Для Джеймса Марсдена был создан только один костюм. При его создании главным для Мэй было, чтобы «внешность Марсдена не затерялась на фоне безумного наряда, в котором он продолжал бы выглядеть красиво». В костюме имелись подкладки на груди, ягодицах и в паху, которые придавали фигуре Марсдена «преувеличенные пропорции мультипликационного персонажа» и «позу — прямая спина, не свисающие высокие рукава».

При создании костюма Королевы Нариссы Мэй была рада узнать о желании режиссёра сделать его более модным. Для этого она решила придать внешности Нариссы образ подиумной модели, платье которой всё ещё выглядело бы по-диснеевски, но и в то же время напоминало бы одежду мира высокой моды. Так как Нарисса в фильме предстаёт в трёх вариантах: рисованном, реальном и компьютерном, Мэй необходимо было добиться сходства «цвета, формы и текстуры» её костюма во всех трёх вариантах. Детали костюма, состоящего из корсажа, юбки и накидки, были выполнены из кожи для придания ему «змеиного» вида. Работая совместно с аниматорами, Мэй сделала так, чтобы детали костюма имели сходство с различными частями дракона: дизайн накидки напоминает крылья, состоящая из нескольких слоёв облегающая юбка похожа на хвост, а корона во время перевоплощения Нариссы в дракона превращается в рога.

Студия Диснея изначально планировала добавить Жизель в ряд диснеевских принцесс — на Выставке Игрушек 2007 года даже была представлена её кукла, на упаковке которой содержалась надпись, присваивающая Жизель этот статус — однако, когда выяснилось, что Студии придётся платить Эми Адамс за пожизненное право использования её внешности, отказалась от этого. И хотя Жизель не стала одной из Диснеевских принцесс, и в продаже не появились товары с ней в этом качестве, по мотивам «Зачарованной» были выпущены разнообразные товары, использующие мультипликационный образ Адамс.

Для «Зачарованной» основную часть кадров с визуальными эффектами создала Tippett Studio. Эти кадры, в количестве 320, содержали различные виртуальные декорации, погодные эффекты и компьютерных персонажей, взаимодействующих с реальными актёрами, в таких эпизодах, как уборка квартиры Роберта дикими животными или борьба Пипа с превратившейся в дракона Нариссой. Студия CIS Hollywood отвечала за 36 кадров с визуальными эффектами, скрывающими страховочные провода, и комбинированием. Также, студиями Reel FX Creative Studios и Weta Digital, были созданы 6 кадров со сменой плана в виде разворота книги-панорамы.

Среди животных, присутствующих в эпизоде уборки квартиры Роберта под песню «Happy Working Song», реальными были дрессированные крысы и голуби. Снятые на плёнку, они помогли Tippett Studio в создании компьютерных моделей, которые затем использовались для изображения активной деятельности голубей, удерживающих в клювах мётлы, и крыс, чистящих зубными щётками. Все насекомые, участвующие в эпизоде, являются полностью компьютерными.

Бурундук Пип, умеющий разговаривать в нарисованном мире Андалазии, теряет эту способность в мире реальном и поэтому вынужден общаться с окружающими с помощью мимики и жестов. В задачу аниматоров входило создание реалистичного бурундука, который выражает свои мысли и чувства через язык жестов. Для команды Tippett Studio создание Пипа началось с наблюдений за настоящими бурундуками, их съёмок на камеру под всеми возможными углами. После этого с помощью компьютерных редакторов 3D-графики «Maya» и «Furrocious» была создана фотореалистичная трёхмерная модель. Когда супервайзер по спецэффектам Томас Скелесни впервые показал её режиссёру Кевину Лима, тот был немало удивлён, узнав, что модель является компьютерной. Чтобы сделать мимику Пипа более выразительной, моделлеры добавили ему брови, которые отсутствуют у настоящих бурундуков. Во время съёмок сцен, в которых появляется компьютерный Пип, были использованы различные средства, указывающие на физическое присутствие бурундука в кадре. Одним из таких средств было небольшое чучело с проволочным каркасом. В некоторых случаях, чтобы показать актёрам и оператору, где в данный момент находится Пип, использовалась палочка с маркером на конце или лазерная указка.

Дизайн компьютерной модели дракона был навеян традиционными изображениями китайского дракона и внешностью персонажа Сьюзен Сарандон. Во время съёмок сцены с превращением Нариссы в дракона мастера по спецэффектам для направления взгляда актёров массовки в нужное место использовали длинный шест вместо лазерной указки. Эта сцена была очень сложной, так как потребовала синхронной работы нескольких составляющих: движения декораций, управляемой компьютером системы освещения и повторяющихся «наездов» камеры. Для съёмок Патрика Демпси в кульминационной сцене фильма, в которой Нарисса, сжимая в когтях Роберта, забирается на Вулворт-билдинг, была построена установка в виде механической руки, управляемой тремя синхронно работающими специалистами. В эту руку, имитирующую движения лапы компьютерного дракона, на фоне хромакея помещался актёр, все движения которого фиксировались на камеру.