L'histoire de Disparue est née suite à la rencontre du scénariste Allison Burnett avec le producteur Chris Salvaterra. Ce dernier avait en tête "l'image d'une fille au milieu des bois, piégée au fond d'un trou dans le sol". A partir de cette simple idée, Allison Burnett a développé le reste de l'histoire, sans même qu'on lui commande un scénario complet, simplement "mû par un pur désir créatif".
Une fois le scénario terminé, Allison Burnett s'est tourné vers Lakeshore Entertainment, une compagnie de production avec laquelle il avait déjà collaboré. Il leur a donné un "24 hours jump" : une journée pour lire le scénario en exclusivité, avant qu'il ne soit proposé à n'importe qui. Deux heures après la réception, Lakeshore Entertainment annonçait à Allison Burnett la mise en chantier du film !
Amanda Seyfried n'a pas hésité à se servir de ses propres peurs pour interpréter le personnage de Jill Parrish : "Je me suis retrouvée bâillonnée, ligotée, au fond d’un puits. Bien sûr, la peur est jouée, mais il y a quand même un petit fond de vérité. Je suis un peu claustrophobe, et j’ai imaginé que le puits était encore plus profond afin de me mettre dans l’ambiance. Et c’était plutôt réussi…", précise-t-elle.
Pour les producteurs de Disparue, le cinéaste Heitor Dhalia (A Deriva et L'Odeur du siphon) était le candidat idéal pour le film, justement parce qu'il n'avait jamais mis en scène de thriller. Pour le réalisateur, Disparue se rapproche d'ailleurs d'une tragédie grecque, de par son scénario et son personnage féminin fort (Amanda Seyfried).
Intégralement tourné en anglais, Disparue est le quatrième film du réalisateur brésilien Heitor Dhalia, mais le premier où il abandonne la langue portugaise.
Disparue a été tourné dans la ville de Portland, située dans l'état de l'Oregon, sur la côte Est des Etats-Unis, d'avril à juin 2011. Avec ses forêts et son ciel perpétuellement couvert, Portland est qualifié d'une "ville parfaite pour un thriller", d'après le réalisateur Heitor Dhalia.
Disparue marque la troisième collaboration, en un an à peine, entre la comédienne Amanda Seyfried et la société de production Summit Entertainment, après Cher John (2010) et Letters to Juliet (2010).
La sortie du thriller Disparue s'est soldée par un échec au box office américain. Avec un peu moins de 12 millions de dollars de recettes, le film est loin d'avoir remboursé son budget, estimé à 28 millions de dollars.