Le personnage de Plume, sympathique ours des polaire, a été créé en 1957 par le Hollandais Hans de Beer. Plume est en effet le héros de son... mémoire de fin d'études à l'Académie des Beaux-Arts. De Beer devra attendre le milieu des années 80 pour qu'un éditeur (Brigitte Sidjanski, des éditions Nord-Sud) publie les aventures de l'ours malicieux, qui rencontrent très rapidement un grand succès : les livres sont traduits dans 27 langues, et vendus à plus de dix millions d'exemplaires dans le monde. En 2004, les aventures du petit Ours polaire ont été portées une première fois au cinéma dans Plume, le petit ours polaire.
A l'instar du premier long-métrage consacré au jeune ourson (Plume, le petit ours polaire), Plume et l'île mystérieuse est co-réalisé par Piet De Rycker et Thilo Graf Rothkirch. Né à Bruxelles en 1957, le premier se fait connaître dans les années 80 comme dessinateur de bandes dessinées, mais tourne un court-métrage dès 1981 : Le Vieux conteur d'histoire, Premier prix au Festival de Bruxelles. Après avoir réalisé le storyboard de la série télévisée Quick et Flupke, il travaille en tant que producteur aux côtés de Don Bluth sur des films d'animation tels que Rock-o-Rico et Poucelina. Rothkirch, pour sa part, a fondé en 1976 Cartoon-Film, société de production et studio d'animation berlinois, à l'origine de nombreux dessins animés vendus aux télévisions européennes.
L'idée de départ d'envoyer Plume loin de chez lui, sur l'archipel des Galapagos vient de Thilo Graf Rothkirch. C'est donc accompagné d'une équipe de tournage réduite (dont Alberto Campos – directeur de l'animation) que le réalisateur Piet De Rycker s'est rendu sur "le dernier paradis sur terre" pour y réaliser un documentaire de 60 minutes afin de capturer au mieux l'atmosphère de ces îles. Stephan Colli, l'ingénieur du son, a aussi pu rapporter de nombreux enregistrements de sons réels qui ont ensuite pu être intégrés dans la bande-son du film.
Contrairement aux précédentes aventures de Plume, le jeune ours polaire se lance dans un long voyage non par maladresse mais par la volonté de suivre son ami Caruso. Cet élément du scénario est essentiel pour le réalisateur Piet De Rycker : " Nous avons voulu mettre à mal l'idée souvent hollywoodienne du héros solitaire, explique-t-il. Tout en gardant à l'esprit la jeunesse de notre public ! "
Le réalisateur / producteur Thilo Graf Rothkirch exprime son point de vue l'animation européenne "Nous voulons garder la totalité de la production en Europe, même si les coûts de réalisation sont un peu plus élevés, affirme-t-il. Nous avons un meilleur contrôle de la qualité et une touche européenne. Les animateurs asiatiques sont très bons, mais ce qu'ils font est toujours de l'interprétation de ce qu'ils pensent être les attentes de leur commanditaire et du public européen. Mais il nous a fallu du temps pour arriver à cette crédibilité... Et ce qui est sûr, c'est qu'on peut peut-être encore constituer un ou deux studios comme le nôtre, mais pas plus, parce que les talents sont limités. "
Le célèbre compositeur Hans Zimmer, notamment récompensé par un Oscar pour musique du Roi Lion a signé la bande originale de Plume et l'île mystérieuse.
Plume et l'île mystérieuse est le 4e film réalisé par le tandem Thilo Graf Rothkirch et Piet De Rycker. Ils avaient auparavant travaillé sur les longs métrages Tobias Totz, Plume, le petit ours polaire et L'Etoile de Laura.