Идея снять сериал появилась у Валерия Тодоровского, когда он познакомился с Мэттью Уайнером, создателем культового американского сериала «Безумцы». На вопрос: откуда взялся его сериал, Мэттью Уайнер ответил, что его папа был рекламщиком, он вырос в этой среде. Валерий Тодоровский вырос в среде кинематографистов, и он решил снять сериал, основываясь на жизни отца (оператора и режиссёра Петра Ефимовича Тодоровского) и людей, окружавших его.

По словам Тодоровского, в образе директора киностудии есть черты директора «Мосфильма» Сизова (в прошлом — генерала МВД), замминистра кинематографии Павлёнка (в прошлом — белорусского партизана) и режиссёра Пырьева, в образе кинооператора Хрусталёва есть черты операторов Рерберга, Княжинского, Юсова и Лебешева, в образе режиссёра-стажёра Мячина — много от молодого Эльдара Рязанова времён «Карнавальной ночи». Прообразом персонажа «Петя из Одессы», к которому в финале уезжает Хрусталёв, послужил Пётр Тодоровский.

Валерий Тодоровский впервые выступил в качестве режиссёра-постановщика телесериала (до этого он только продюсировал телевизионные сериалы и снимал полнометражные художественные фильмы).

Сценарий писался полтора года, а сняли все 12 серий всего за три месяца. Натурные съёмки проходили в Минске.

Для фильма было пошито более сотни костюмов, и какое-то количество вещей было куплено в антикварных магазинах и на блошиных рынках. Больше всего костюмов было у двух главных героинь — Анны Чиповской и Виктории Исаковой. У каждой из них было порядка 25 нарядов. По словам Чиповской, для создания атмосферы у актрис под платьями было белье 1960-х с поясом и чулками. Художники нашли винтажные корсеты, лифчики, трусы, подчеркивающие фигуру.

Красный «Москвич», на котором разъезжает Виктор Хрусталёв, — точно такой же, какой был у Петра Тодоровского. Валерий Тодоровский вспоминает, что денег не хватало, жили в коммуналке, но Пётр Ефимович всё равно купил машину. А в компаниях родителей, которые собирались у них дома — половина была в белых брюках и модных очках.

Среди претензий, предъявляемых к сериалу, часто упоминаются многочисленные сцены с курением. Так Ассоциация «Здоровые регионы» (Тверь) подала жалобы в Останкинскую межрайонную прокуратуру города Москвы и Роскомнадзор по фактам нарушения федеральных законов Первым каналом российского телевидения. В заявлении говорится, что никаким художественным замыслом объяснить столь частую демонстрацию курения в фильме «Оттепель» невозможно, и тем самым нарушается требования Федерального закона Российской Федерации от 23 февраля 2013 г. № 15-ФЗ «Об охране здоровья граждан от воздействия окружающего табачного дыма и последствий потребления табака». Автор жалобы хотел привлечь к ответственности Тодоровского за каждую показанную в кадре затяжку.

Лидер ЛДПР Владимир Жириновский был возмущен тем, что на Первом канале в прайм-тайм показывают сериал, в котором герои беспрерывно курят и пьют, и предложил убрать его из эфира.

7 декабря 2013 года режиссёр Марк Захаров поделился своим впечатлением от просмотренных серий: «Из своего кинематографического опыта я знаю: часто бывает, режиссёр и актёр не знают, что делать. Тогда они закуривают. А бывает, покурят-покурят да и выпьют. Глядишь, и дело само сдвинулось с мёртвой точки. Но если бы я снимал картину о кинематографе, таких сцен избегал бы. Или чередовал их и содержательные эпизоды. Иначе возникает ощущение, что создателям картины нечего сказать».

В первой серии, когда герой «снимает» поезд, находясь в яме, кинокамера не подключена к аккумулятору. Кроме того, на ней стоит объектив с фокусным расстоянием 75мм, так что с такого расстояния он не может видеть всю хлопушку, что с операторской точки зрения заведомо является браком.

Во второй серии Егор приходит ночью к Хрусталеву в кедах, а через пару часов лежит у себя на койке общежития в туфлях.

В третьей серии, утром Инга приходит на студию в полосатой юбке, в ней же она просит подвезти ее до метро. Позже, когда в метро ее приглашают пойти на выставку, на ней другая, однотонная юбка, а еще позже — на самой выставке — юбка опять становится полосатой.

Во 2 серии Виктор снимает Марьяну на фотоаппарат «Киев 88», в котором используется плёнка типа 120 (ширина 60 мм), в начале 5 серии он печатает фотографии и в фотоувеличитель заряжена плёнка типа 135 (ширина 35 мм).

В 11-й и 12-й сериях есть сцены в киноаппаратной с двумя кинопроекторами «Ксенон-3», которые готовились к производству с 1966 года, а освоен выпуск в 1968 году, в то время как действие сериала происходит в начале 1960-х.