G.I. Joe - Le réveil de Cobra détenait le record du nombre de voitures détruites (112), battant ainsi les Blues Brothers. Depuis, il a été dépassé entre autres par Fast & Furious 7 et ses 230 voitures détruites.
Le grand méchant du film, Destro (Christopher Eccleston) est le chef de M.A.R.S. Industries, M.A.R.S. étant aussi bien l'acronyme de Military Armaments Research Syndicate qu'une référence au dieu de la guerre dans la mythologie latine.
Les scènes d'action censées se dérouler à Paris ont en réalité ét tournées à Prague, où les décorateurs ont construit des magasins de fleurs, changé les noms des écoles et garé près de 70 modèles français de voitures.
Le plateau de tournage de G.I. Joe - Le réveil de Cobra a été le théâtre d'une collision spectaculaire survenue entre un bus et plusieurs voitures, lorsque l'une d'elles a rencontré des problèmes de freinage. Bilan des courses : 7 blessés.
Dennis Quaid a tellement plu à l'équipe du film, que le scénariste Stuart Beattie a rallongé la présence de son personnage de 10-15 scènes.
En pleine promotion de Magic Mike XXL (2015), l'acteur américain Channing Tatum a déclaré "détester" le film G.I. Joe - Le Réveil du Cobra. "Je vais être honnête, j'ai pxxxxx de détesté ce film. Je le déteste. On m'a forcé à le faire...", déclare-t-il. "Après Coach Carter, ils m'ont fait signer un contrat de trois films... Et comme j'étais un jeune acteur, je me suis dit : "Oh, mon Dieu, ça à l'air incroyable, je vais le faire !"
Dennis Quaid définit le Général Hawk, son personnage, comme "un croisement entre Chuck Yeager, le Sergent Rock et un Hugh Hefner naïf."
Deux des acteurs de Terminator Renaissance auraient pu figurer au casting de G.I. Joe - Le réveil de Cobra : Sam Worthington, qui a dû renoncer au rôle de Duke (finalement tenu par Channing Tatum) à cause du tournage d'Avatar ; et le rappeur Common, à qui le rôle du cousin d'Heavy Duty (joué par Adewale Akinnuoye-Agbaje) avait été proposé.
G.I. Joe - Le réveil de Cobra a eu comme (faux) titre de travail Dark Sky : First Strike, sans doute pour pouvoir se tourner en toute tranquillité.
G.I. Joe - Le réveil de Cobra est inspiré des célèbres figurines crées par Hasbro en 1964, elles-mêmes nées d'une bande-dessinée parue en 1942.
Le casting de G.I. Joe - Le réveil de Cobra contient trois vieilles connaissances du réalisateur Stephen Sommers : Brendan Fraser et Arnold Vosloo, qu'il avait dirigés dans La Momie 1 et 2, ainsi que Kevin J. O'Connor, qui était apparu dans Un Cri dans l'océan, La Momie et Van Helsing, et joue ici un scientifique. Adewale Akinnuoye-Agbaje, qui incarne Heavy Duty dans G.I. Joe - Le réveil de Cobra, était quant à lui Lock-Nah dans Le Retour de la momie (2001).
G.I. Joe - Le réveil du Cobra est le huitième long métrage réalisé par Stephen Sommers en l'espace de 20 ans.
Le morceau que l'on peut entendre dans le générique de fin est "Boom Boom Pow", chanté par les Black Eyed Peas.
G.I. Joe - Le réveil du Cobra a été conçu pour un budget de 175 millions de dollars et en a rapporté 302 dans le monde via sa sortie en salles. Sa suite G.I. Joe : Conspiration avait été conçue pour 130 millions et en avait engrangé 376.
A noter qu'un troisième volet a été annoncé par Paramount dès les premiers résultats au box office du second opus. Un pôle de scénaristes dédié à développer l'univers G.I. Joe sur le long terme a même été formé en 2015, mais en raison de l'emploi du temps surchargé de Dwayne Johnson, le projet a été repoussé pour ensuite devenir non plus une suite mais un reboot.
Les deux G.I. Joe ne sont pas les seuls films adaptés d'une marque de jouets sur lesquels Channing Tatum a oeuvré puisque le comédien avait également prêté sa voix à Superman dans Lego Batman, le film.
Pour se préparer à interpréter Ana, Sienna Miller s'est entraînée pendant quatre mois à la boxe et a appris à tirer à balles réelles.
A l'origine, le producteur Lorenzo di Bonaventura souhaitait que ce soit Mark Wahlberg qui joue le rôle de Duke finalement tenu par Channing Tatum. Wahlberg aura quelques années plus tard droit à sa franchise adaptée de jouets avec Transformers 4 et 5.
En 2007, des rumeurs voyaient Jason Statham prendre part à de G.I. Joe - Le réveil du Cobra dans le rôle du personnage d'Action Man.