Lors de sa sortie en salles officielle en 1946, le film a été interdit aux moins de 16 ans. Avant cette date, Le Quai des brumes a été prohibé par la censure française sous l'Occupation.
Marcel Carné n’a que vingt-neuf ans et deux longs métrages derrière lui lorsqu’il réalise Le Quai des brumes et dirige Jean Gabin, qui est alors déjà une grande vedette. Il doit d’ailleurs cette chance à l’acteur lui-même qui, impressionné par Drôle de drame, a insisté pour tourner un film avec le tandem Carné-Prévert, et a ainsi facilité la production du film malgré la noirceur du script.
Le Quai des brumes marque la troisième collaboration entre Marcel Carné et Jacques Prévert. Le premier à la réalisation, le second aux dialogues.
Le film devait d’abord se tourner en Allemagne, Jean Gabin étant sous contrat avec l’UFA (Universum Film AG, une société de production cinématographique allemande). La censure de Goebbels interdit finalement le tournage. C'est un producteur français qui a repris le projet.
En France, avant de donner son aval pour le tournage du film, le représentant du Ministère de la guerre a exigé que le mot "déserteur" ne soit pas prononcé. Par ailleurs, au cours d'une scène où le héros doit remettre ses effets militaires, le représentant a demandé à ce que le personnage les plie soigneusement au lieu de les jeter négligemment.
Le béret et l’imperméable portés par Michèle Morgan dans le film ont été adoptés sur les conseils de la créatrice de mode et styliste française, Coco Chanel.