В фильме должны были появиться Николь Кидман и Энтони Хопкинс, однако обоим актерам пришлось покинуть проект в связи с накладками в графике съемок.

Режиссер Терри Гиллиам и актер Мэтт Дэймон очень хотели поработать с Самантой Мортон (она рассматривалась как основная кандидатура на главную женскую роль), но продюсеры проекта данное предложение отклонили.

В фильме могли сняться Робин Уильямс и Джонни Депп (в роли Вильгельма Грима).

Мэтт Дэймон брал уроки танго в качестве подготовки к работе над проектом.

В июне 2004 года на съемочной площадке произошли серьезные проблемы, и Терри Гиллиам принял решение о задержке выхода фильма на 6 месяцев. Во время вынужденной паузы Терри завершил съемки картины «Страна приливов» (2005) и в январе 2005 года вернулся к «Братьям Гримм».

Самая дорогая и эффектная сцена (борьба героев с ожившим деревом) была удалена из прокатной версии, так как создавала впечатление ранней кульминации в середине фильма, а это совершенно не соответствовало замыслу режиссёра. Этот эпизод есть на DVD-издании «Братьев Гримм» в разделе «Удаленные сцены».

Мэтт Дэймон и Хит Леджер должны были играть противоположные роли, но прочитав сценарий, они решили поменяться персонажами.

Персонаж принцессы, использующей кровь молодых девушек, чтобы поддерживать свою молодость, основан на реальной трансильванской графине Елизавете Батори, одной из первых серийных убийц, жившей в 17 веке.

Хит Леджер и Мэтт Деймон начали готовиться к фильму за два месяца до начала съемок. Они вели подготовительную работу: собирали информацию о периоде, проводили совместные репетиции.

Чтобы придать деревьям более устрашающий вид, декораторы использовали корни деревьев. А камни на съемочной площадке были сделаны из пластикового материала, но по прочности не уступали настоящим.

Съемки фильма прошли на знаменитой чешской киностудии «Баррандов». Также съемки велись в старинных чешских замках, в частности в замке Кршивоклат.

Боб Вайнштейн и Харви Вайнштейн подхватили этот проект в 2004 в тот момент, когда компания MGM вдруг решила прекратить его финансирование.

Первоначально Гиллиам выбрал композитора Горана Бреговича. Затем он решил, что в фильме должна звучать более традиционная музыка, и Бреговича сменил Дарио Марианелли.

Боб Вайнштейн лично уволил оператора Николу Пекорини.

Терри Гиллиам и его постоянный соавтор Тони Гризони фактически переписали сценарий Эрена Крюгера, однако из-за ограничений для членов Гильдии Американских Писателей не были указаны в титрах среди сценаристов. Вместо этого они указали себя в титрах в качестве «закройщиков» и шутили, что фильм был снят не столько «по сценарию», сколько «по выкройкам».

Терри Гиллиам хотел добавить к гриму Мэтта Деймона накладной нос. Однако продюсер Харви Вайнштейн остался непреклонен и не позволил режиссёру этого сделать.