Основой для фильма послужил одноимённый культовый телесериал, шедший в США со второй половины 60-х до начала 70-х. Первый эпизод вышел 27 июня 1966 года и последний почти пять лет спустя 2 апреля 1971. За это время было показано 1225 эпизодов, по количеству которых «Мрачные тени» занимают второе место среди всех сериалов подобного рода.

Ставший в фильме центральным персонаж вампира Барнабаса Коллинза, которого играет Джонни Депп, впервые появился только на двести десятом эпизоде сериала. Это произошло 22 марта 1967 года. На тот момент рейтинги сериала резко упали, и всё его существование находилось под угрозой. Барнабас Коллинз должен был остаться предварительно всего на тринадцать недель, однако с его появлением популярность сериала настолько возросла, что его решили сделать постоянным героем вплоть до самого конца.

Джонни Депп с детства был огромным поклонником Барнабаса Коллинза и, по собственному признанию, был просто одержим этим героем. Спустя много лет при первой же возможности он стал одним из главных вдохновителей проекта по созданию полнометражного фильма на основе этого сериала.

В июле 2007 года студия Warner Bros. и Джонни Депп приобрели права у наследников создателя сериала «Мрачные тени» Дэна Кёртиса. Почти сразу же работу над проектом пришлось отложить из-за начавшейся в Голливуде забастовки сценаристов.

Первоначально в 2009 году на работу со сценарием был отряжён многолетний партнёр по проектам Джонни Деппа Джон Огаст. Летом 2010 года его сменил известный писатель и сценарист Сет Грэм-Смит.

Эксклюзивная премьера трейлера «Мрачных теней» состоялась 15 марта 2012 года на популярном американском ток-шоу Эллен ДеДженерес.

«Мрачные тени» это восьмой по счёту совместный проект Тима Бёртона и Джонни Деппа.

Для небольшого городка Коллинспорт, в котором происходит действие фильма, продюсеры первоначально надеялись найти подходящую рыболовецкую деревеньку в Великобритании или же в американском штате Мэн. Однако проведённые поиски и разведка на британском побережье не дали нужных результатов. Художнику-постановщику Рику Хайнрихсу пришлось воссоздавать всё с чистого листа в павильонах британской студии Pinewood.

Ключевыми моментами в дизайне Коллинспорта были два противостоящие друг другу консервных завода. Один из них носил название «Ангельская бухта» и представлял собой несколько красных и белых деревянных строений с одной стороны гавани. Напротив него через залив располагался Консервный завод Коллинза. Строения консервных заводов были не просто пустыми фасадами зданий. В них находилось реальное консервное оборудование, взятое у консервных компаний. Офисные помещения этих зданий со всей мебелью и прочим антуражем тоже были воссозданы в павильонах студии Pinewood.

Построенный для съёмок фильма на студии Pinewood городок Коллинспорт в стороне от воды имел несколько улиц с самыми разнообразными заведениями. Туда входили таверна «Синий кит», магазины морских принадлежностей, одежды, электроники и бытовых товаров, ресторан, салон таксидермиста и даже кинотеатр. В его репертуаре можно заметить такие известные фильмы того времени как «Заводной апельсин» (1971), «Избавление» (1972) и «Суперфлай» (1972).

По сравнению с оригинальным телесериалом особняк Коллинвуд получился несколько больше по размерам. В то же время по многим архитектурным особенностям он был похож на запомнившийся телезрителям дом из сериала.

Одноэтажный фасад особняка Коллинвуд был построен в сосновом лесу Bourne Woods, в графстве Сюррей, Юго-Восточная Англия. На протяжении последних пятнадцати лет этот преимущественно лесной район был местом съёмок для многих известных голливудских фильмов от «Гладиатора» (2000) до «Джека – покорителя великанов» (2013). Рядом с домом был закрытый внутренний двор с фонтаном. Всё это окружала внешняя стена длиной около ста метров. В дополнение к этой постройке была построена точная копия особняка размером в 1/3 натуральной величины. Высота этой «миниатюрной модели» достигала десяти метров.

Все помещения особняка были воссозданы в павильонах студии Pinewood. При разработке их дизайна художники учитывали близость особняка к морю и многолетнюю связь владеющей им семьи с рыбной ловлей.

На роль Анжелики пробовались Энн Хэтэуэй, Линдси Лохан и Дженнифер Лоуренс.

Игравшие ключевые роли в оригинальном сериале Джонатан Фрид, Лара Паркер, Дэвид Селби и Кэтрин Ли Скотт все появляются в качестве гостей на бале в особняке Коллинвуд. Это камео стало последним появлением на экране для 87-летнего Джонатана Фрида. Известный актёр скончался 13 апреля 2012 года, менее чем за месяц до премьеры фильма.

Готовясь к своей роли Барнабаса Коллинза, Джонни Депп соблюдал особый режим и диету из зелёного чая и низкокалорийных фруктов. Это помогло ему существенно сбросить свой вес до 63,5 килограммов.

Тим Бёртон хотел, чтобы фильм максимально точно отражал свою эпоху. С этой целью он показал оператору Брюно Дельбоннелю несколько вампирских хорроров 70-х.

Услышав о готовящихся съёмках фильма Тимом Бёртоном, Мишель Пфайффер сама позвонила Тима Бёртону и обратилась к нему с просьбой о роли. По словам актрисы, такое она сделала впервые в жизни, поскольку была большой поклонницей оригинального телесериала.

Платье Жосетты было точной копией костюма 18-го столетия из нейлона со слоем алюминия и ленточками, которые развевались на ветру. Особенно хорошо это платье выглядело под водой, что помогло добиться уникальной призрачной атмосферы этих сцен. Они были сняты в заполненном водой резервуаре на студии Pinewood. Сама вода была затем убрана постановщиками спецэффектов.

В начале фильма, когда герой листает книгу черной магии, инициал Мефистофеля похож на эмблему сети Макдоналдс. Затем, возродившись в 1972 году, герой, увидев вывеску Макдоналдс, думает, что это знак Мефистофеля.