Фильм снят по мотивам романа Уильяма Мейкписа Теккерея «Карьера Барри Линдона» (The Luck Of Barry Lyndon, 1844).

Кубрик настоял на отказе от операторского электрического освещения при съёмках в интерьерах. Вечерние сцены в фильме впервые в истории кинематографа сняты при свете восковых свечей без дополнительной подсветки, что стало возможным благодаря использованию сверхсветосильных киносъёмочных объективов Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7, специально спроектированных для наблюдения за звёздами во время лунной программы НАСА. Изготовление каждого экземпляра этих объективов обошлось NASA в миллион долларов, а для Кубрика специально выпущены три штуки в незначительно удешевлённом варианте с пониженным использованием редкоземельных элементов.

В 1977 году в интервью журналу «Sight&Sound» Стивен Спилберг отозвался о фильме так: «Мне очень нравится «Барри Линдон», но для меня это похоже на прогулку по музею Прадо без перерыва на ланч».

Фильм снимался в течение приблизительно трёхсот дней, на протяжении двух лет.

Кубрик всегда сам отбирал музыку для своих фильмов. Как правило, использовал известную классику. В качестве саундтрека к картине «Барри Линдон» он использовал забытую всеми «Сарабанду» Генделя.

На вопрос о причинах обращения к жанру плутовского романа У. М. Теккерея «Приключения Барри Линдона» Кубрик отшутился: «Попробуйте объяснить, за что вы полюбили свою жену — это совершенно бессмысленное занятие». То, что выбор Кубрика пал на не самый сильный роман не самого крупного писателя викторианской Англии, позволило Харольду Розенбергу в 1976 году упрекнуть Кубрика в «рециркуляции никем не читаемой литературы». Отводя обвинения в неразборчивости, Кубрик заметил, что более глубокие романы невозможно без существенных потерь преобразовать в двух- или трёхчасовой фильм.

Кубрик работал над сценарием самостоятельно. Первый набросок он закончил за три месяца и впоследствии не раз его корректировал. В сценарий не вошла добрая половина эпизодов романа, в частности, всё касающееся парламентской карьеры Барри Линдона и его соперничества за сердце графини с лордом Пойнингсом.

Особенность романа Теккерея состояла в том, что повествование велось от лица самого автора мемуаров, Барри Линдона, который всячески стремился оправдать свои поступки и защитить своё доброе имя. Кубрик с самого начала решил отбросить повествование от первого лица, ведь в кино события проходят перед глазами зрителя без посредничества текста. По мнению Кубрика, сопровождать их не особо правдивыми комментариями главного героя — означало низвести фильм до уровня комедии, что вовсе не входило в его планы.

Когда один из критиков пришёл к Кубрику обсуждать фильм с томиком Теккерея в руках, режиссёр заметил: «Наиболее значительное в фильме не может быть пересказано и проанализировано». Тогда же он пообещал, что сценарий «Барри Линдона» никогда не будет опубликован, ибо с литературной точки зрения он не представляет никакого интереса.

Большие споры у критиков вызвала фигура невидимого рассказчика, чей голос комментирует происходящее на экране. Кубрик обосновывал необходимость закадрового голоса потребностью довести до зрителя большой объём внесюжетной информации. Рассказчик не только подтрунивает над мотивами поступков Барри, но и предсказывает, как дальше будут развиваться события, подготавливая к ним зрителя и придавая им характер неизбежности: «„Барри Линдон“ — это история, в которой нет места сюрпризам. Важно не что произойдёт дальше, а как это произойдёт», — подчёркивает Кубрик.

После фильмов «2001 год: Космическая одиссея» и «Заводной апельсин» Кубрик задался целью снять киноэпопею об эпохе наполеоновских войн. Первоначальные планы экранизировать «Ярмарку тщеславия» У. М. Теккерея пришлось оставить по причине длины романа, более подходящей для телесериала, чем для кинофильма. Постепенно внимание Кубрика переключилось на фигуру Наполеона; у него вызревал замысел фильма-биографии. Кубрик написал 150-страничный сценарий «Наполеона». На главные роли в блокбастер были приглашены Джек Николсон, Одри Хепберн, Питер О’Тул и Алек Гиннесс, однако провал в прокате «Ватерлоо» Сергея Бондарчука (приведший к отказу компании Metro-Goldwyn-Mayer финансировать постановку) и выход на телеэкраны очередной версии «Ярмарки тщеславия» заставили Кубрика умерить амбиции и обратиться к более раннему периоду истории. Так Стэнли Кубрик приступил к работе над «Барри Линдоном».

Работа над «Барри Линдоном» продолжалась более двух лет в атмосфере такой секретности, что даже руководители студии плохо представляли себе, что именно снимает Кубрик. Триумф двух предыдущих фильмов Кубрика убедил боссов Warner Bros. пойти на риск и вложить 11 миллионов долларов в его новый проект.

Это был последний в жизни Кубрика опыт работы за пределами студии. Съёмки, начавшиеся в декабре 1973 года, продолжались причём не только в Англии и Ирландии, но и за «железным занавесом» — в социалистической ГДР. Это вызывало дополнительные сложности ввиду нелюбви Кубрика к путешествиям; вместо себя по разным уголкам Англии, Ирландии и Германии он рассылал ассистентов.

Весь оригинальный негатив фильма отснят новейшим на тот момент киносъёмочным аппаратом «Arriflex 35 BL», который впоследствии стал любимой камерой Кубрика.

При съёмках интерьеров в светлое время суток окна оклеивали калькой, на которую снаружи направляли пучки искусственного света. Зачастую над минутным эпизодом, который не играет большой роли в повествовании, Кубрик работал днями и неделями. Скажем, боевое крещение Барри в безымянной стычке Семилетней войны снималось со стороны тремя камерами, которые двигались на операторских тележках по 800-футовой дорожке.

Ряд эпизодов (включая откровенную сцену между Барри и леди Линдон) не вошли в окончательную версию фильма.

Кубрик полагал, что кино с гораздо меньшими затратами и большей убедительностью, чем другие формы искусства, переносит зрителя на годы и века назад. Он стремился продемонстрировать эту способность своим фильмом, настаивая на использовании только подлинных декораций, в которых могли действовать люди середины XVIII века. При всём том не удалось избежать накладок: в фильме упоминается «королевство Бельгия» (возникшее после наполеоновских войн), шевалье Балибари останавливается в неоготическом замке Гогенцоллерн (архитектурная фантазия венценосных романтиков XIX века), а в углу карты в кабинете сыновей леди Линдон присутствует изображение паровоза.

Распространено мнение, что подбор актёров на главные роли был вызван соображениями скорее рекламного характера. В надежде окупить дорогостоящие съёмки кинокомпания потребовала отдать роль Редмонда кому-либо из десятки наиболее востребованных актёров Голливуда. Только два актёра из этого списка имели ирландские корни и подходили на роль по возрасту — Роберт Редфорд и Райан О’Нил; из них первый от сотрудничества с Кубриком отказался, поэтому Редмонда сыграл второй.

Кубрик дал съёмочной группе установку на создание «документального фильма» о нравах и манерах аристократии позапрошлого столетия. Будучи убеждён в невозможности достоверного воссоздания обстановки XVIII века в современных условиях, режиссёр отступил от своей обычной практики и настоял на полном отказе от съёмок в студии. Погоня за аутентичностью потребовала от художника Милены Канонеро создания костюмов, полностью соответствующим эпохе рококо.

Кубрик, находивший общее в профессиях режиссёра и следователя, воспринимал комментарии относительно скрупулёзности осуществлённой им исторической реконструкции в качестве комплиментов. Он не видел смысла в том, чтобы снимать фильм исторический (равно как и футуристический), если режиссёр не в состоянии заставить зрителя поверить в действительность происходящего на экране. Работа над «Барри Линдоном» потребовала от него погружения в изучение повседневной жизни европейской аристократии XVIII столетия. На подготовку к съёмкам ушёл целый год. Кубрик собрал увесистую папку с репродукциями произведений искусства того периода. Он настаивал на том, чтобы в кадр не попало ничего из того, что было создано позднее XVIII века. Архитектура, мебель, костюмы, средства передвижения — все эти элементы были найдены им на холстах и гравюрах воссоздаваемой эпохи.

Художник-постановщик Кен Адам вспоминает, что поставленная перед ним Кубриком задача состояла в том, чтобы воссоздать декорации дворянской усадьбы XVIII века с документальной точностью. Дом графини, по мысли Адама, должен был производить впечатление постройки старинной даже по меркам XVIII столетия. Исколесив всю Англию, оформитель решил соединить в изображении Касл-Хэктона известный своей театральностью силуэт Касл-Ховарда с интерьерами Лонглита и Петуорта и парковыми сооружениями Уилтон-хауса. В силу плохой сохранности ирландских усадеб сложнее было воспроизвести обстановку родного дома Барри. Потсдамские сцены снимались в ГДР отдельной бригадой, которая направляла слайды режиссёру в Великобританию, а он давал им указания по телефону. Создателям фильма по указанию Кубрика пришлось изучать зубные щётки того времени, контрацептивы, массу вещей, которые не вошли в фильм.

К выбору музыкальной темы Кубрик подошёл не менее скрупулёзно, чем к проработке визуальных решений. Для него было обычным делом подгонять сцены к подобранной заранее музыке. Он вспоминает, что за время работы над картиной прослушал все имевшиеся в продаже пластинки с записями музыки XVII—XVIII веков. В фильме можно услышать такие редко исполняемые мелодии, как Гогенфридбергский марш, традиционно приписываемый самому прусскому королю.

После смерти Кубрика во многих городах прошли ретроспективные показы «Барри Линдона».

К почитателям «Барри Линдона» относят себя такие крупные режиссёры, как Стивен Спилберг и Мартин Скорсезе (который несколько парадоксально определил его как «один из самых эмоциональных фильмов»).

Сцену дуэли Барри и лорда Буллингтона Кубрик монтировал 42 дня.