Gareth Edwards remplit de nombreuses fonctions techniques seul. Il assure ainsi la réalisation, le scénario, les décors et la photographie du film.
La rumeur affirmait que Monsters avait été filmé avec à peine 15 000$ de financement, mais le réalisateur l'a démenti : la production devait plutôt tourner autour des 200 000 dollars, puisque chaque membre de l'équipe a reçu un salaire.
En raison de son petit budget, l’équipe du film s’est autorisée quelques libertés : certains plans ont été tournés sans autorisation. Les figurants quant à eux sont des amis et connaissances de l’équipe qui étaient disponibles au moment du tournage.
L'histoire originelle prévoyait un tournage au Cambodge ou en Thaïlande, car le réalisateur avait visité ces pays. Mais lorsque les personnages sont devenus américains, le Mexique s'est imposé comme une évidence. Pourtant, les scènes se sont tournées au Guatemala, au Belize et au Costa Rica, dans le but, pour le réalisateur, de "retrouver l'atmosphère d'un pays en voie de développement".
L'idée d'un film de monstres est venu au réalisateur alors qu'il était aux Maldives et qu'il repérait un pêcheur qui semblait lutter avec sa prise. Il a imaginé alors un gigantesque monstre pourvu de tentacules surgissant dans l'eau. Monsters était né. Le réalisateur raconte : "Je voyais les autres pêcheurs qui se foutaient de leur malheureux camarade qui se battait avec sa prise, et je me suis dit que ce serait génial s'il pouvait s'agir d'une créature avec des tentacules".
Le design des monstres nous est détaillé par son créateur, Gareth Edwards : "J'ai jeté un oeil aux organismes vivant dans les grands fonds océaniques, qui sont des crustacés ou des céphalopodes du type de la pieuvre. J'ai donc combiné leurs anatomies pour obtenir un truc original, auquel j'ai ajouté la bioluminescence".
La création des monstres a donné du film à retordre à leur développeur : "J'ai mis presque un an à résoudre cette question, et j'ai fait des centaines de dessins et de croquis pour élaborer mes monstres !," explique Edwards. "J'ai finalement choisi l'idée de la lumière vacillante pour que le style visuel des créatures soit plus intéressant et pour qu'elles dégagent une certaine beauté."
Scoot McNairy a été choisi pour son rôle dans In Search of a Midnight Kiss. Comme il s'agissait d'une histoire de couple, le réalisateur a ensuite demandé à McNairy si sa compagne voulait bien jouer dans le film. Étant comédienne de profession, elle a été retenue pour le rôle.
L'actrice Whitney Able raconte : "On devait faire attention aux moustiques, aux alligators et aux serpents, ainsi qu'à la chaleur étouffante et au risque de déshydratation. A un moment donné, on a dû traverser la jungle dans le noir le plus complet, après le coucher du soleil, car c'était le seul chemin possible et j'étais certaine qu'on finirait tous dévorés par une panthère".
Le producteur Allan Niblo revient sur les conditions de tournage de Monsters : "Le fait qu'une équipe de cinq personnes et un réalisateur aient pu tourner un film de monstre qui a été acheté presque partout dans le monde est hallucinant," constate-t-il. "C'est à la fois une histoire d'amour, un film d'horreur et un road-movie. Le tout avec un budget qui couvrirait à peine les frais de cantine d'une journée de tournage d'une production hollywoodienne moyenne. C'est une véritable libération par rapport aux conditions de tournage classiques, et une révolution qui, à mon avis, inspirera les étudiants de cinéma qui se demandent sans cesse comment rivaliser avec Hollywood. C'est un grand pas dans ce sens."
Les producteurs Allan Niblo et James Richardson parlent du premier court-métrage du réalisateur Gareth Edwards : "On voyait bien dans ce tout petit film qu'il était doué non seulement pour les effets infographiques, mais qu'il avait aussi un sens de la narration extraordinaire et qu'il savait créer une atmosphère hallucinante. Le plus époustouflant, c'est qu'il avait réalisé tous ces effets sur son propre ordinateur portable," poursuit Niblo. "Il n'avait travaillé avec aucun studio, et n'avait pas bénéficié d'une structure de post-production c'était sidérant. Du coup, on lui a demandé s'il voulait tourner un long métrage avec nous."
L'acteur Scoot McNairy : "On nous remettait quelques pages le matin, (...) le plus souvent, on n'avait que quelques consignes et rien de très précis. "Le plus difficile pour moi a été l'improvisation," poursuit Scoot. "Je me mettais à improviser, en passant des heures à inventer des tas de choses. Et puis, Gareth criait 'Coupez !' et se tournait vers moi et me disait alors : 'Bien, on la refait ?' Bien évidemment, je n'avais pas la moindre idée de ce que je venais de raconter (...)."
La scène du feu de camp avec les guérilleros a été improvisée en posant aux acteurs locaux des questions sur le grand tremblement de terre du Mexique ou sur le mur de séparation avec les États-Unis. Le réalisateur raconte : "(...) Puis nous avons changé le contexte, en laissant croire qu'ils répondaient à des questions sur les créatures et sur la situation racontée par le film. En fait, nous procédions de façon opportuniste, essayant d'inclure dans l'histoire tout ce que nous voyions".
Le scénario a subi des changements notables entre le projet et l'histoire finale, comme le confie le réalisateur : "Mon idée première était d'avoir trois histoires qui se rejoindraient à la fin : l'une évoquait un couple de routards à sac à dos, l'autre un soldat partant combattre les aliens, et la troisième une personne à la recherche d'un proche. Mais c'est devenu trop difficile à gérer (...). Les producteurs m'ont donc suggéré de tout recentrer sur le gars et la fille, car c'était potentiellement plus commercial".
Monsters est le premier film réalisé par Gareth Edwards. Il a fait une école de cinéma, et son film de fin d'études était déjà un film de monstre.
Le réalisateur confie son soucis de réalisme : "(...)elle allume la télé et voit des images effrayantes où des monstres attaquent la ville, et Sam se met à bâiller et se laisse tomber sur le lit. Cela me fait penser à un film qui se déroule en Irak, ou dans un autre pays en guerre : malgré la folie ambiante, on continue à mener une vie à peu près normale, et les gens finissent par être blasés (...). En gros, ce n'est pas parce qu'il y a des monstres tout autour de vous que vous allez vous mettre à vous enfuir et à hurler en permanence."
Le personnage vendant les derniers tickets d'évacuation a été rencontré dix minutes avant de commencer à tourner : il tenait un café, et l'équipe du film est entrée en demandant si quelqu'un parlait à peu près l'anglais. Le patron du bar a répondu oui et on lui a expliqué son rôle ainsi : "Écoute, ils vont essayer de t'acheter des tickets. Un ticket c'est 5000 dollars. S'ils ne veulent pas payer autant, dis-leur de partir".
Le réalisateur était absent de la première européenne du film car il était au mariage de Scoot McNairy et de Whitney Able, qui jouent le couple dans Monsters.
Le réalisateur puise une partie de son inspiration de ses voyages : "En Australie, j'ai (...) effectué une excursion en bateau pour observer des crocodiles. (...) Mais alors que nous nous tenions avec les caméras prêtes à tourner, nous avons d'abord aperçu les pieds d'un cochon (...). En fait, il avait été tué par un crocodile qui le trimbalait tout en restant sous la surface de l'eau. C'était une vision surréaliste, qui m'a donné l'idée de l'avion abattu émergeant de la rivière".
Pendant le tournage, l'équipe a utilisé des musiques temporaires pour se mettre dans le bain d'un film d'horreur, y compris en diffusant les bandes originales de films célèbres. Au moment du montage final, le superviseur musical de chez Vertigo Films, la firme de production du film, a fait appel au compositeur Jon Hopkins, un protégé de Brian Eno, qui a finalement signé la partition définitive de Monsters.