"La première fois que j'ai compris la réalité de la guerre, c'est quand mon grand-père m'a raconté son expérience de la Première Guerre mondiale. Le film ne relate pas l'histoire de mon grand-père, mais s'attache plutôt à évoquer son esprit – ce que ces hommes ont subi, leurs sacrifices, et leur foi en quelque chose qui les dépassait. Nos deux protagonistes doivent participer à une mission périlleuse les conduisant à passer en territoire ennemi afin de livrer un message vital et de sauver ainsi 1600 soldats : notre caméra ne les lâche jamais. Je voulais m'attacher à chacun de leurs pas et sentir leur souffle, et mon chef-opérateur Roger Deakins et moi-même avons discuté de notre envie de tourner 1917 de la manière la plus immersive possible. Nous avons conçu le film pour projeter le spectateur dans ce que nos deux jeunes héros ont vécu. C'est le projet le plus enthousiasmant de ma carrière."
1917 n’a pas été filmé en un seul plan-séquence, mais en plusieurs longues prises qui ont ensuite été montées ensemble pour donner l’impression d’une seule et unique scène. Sam Mendes avait employé un procédé similaire pour la scène d’ouverture de Spectre, mais le fait d'utiliser ce dispositif pour un film tout entier était une expérience nouvelle pour lui. Une fois cette idée validée, il a d’abord fallu déterminer les déplacements des acteurs dans chaque scène, puis planifier précisément les mouvements d'appareil.
Sam Mendes avait déjà réalisé un film de guerre avec Jarhead - La fin de l'innocence. Dans le cas de ce film sorti en 2006, il s'agissait de la guerre en Irak au début des années 1990.
1917 a été tourné au Royaume-Uni dans plusieurs lieux comme les docks de Govan à Glasgow ; le fleuve Tees dans le nord de l’Angleterre ; une carrière désaffectée dans l’Oxfordshire ; le terrain d’aviation de Bovingdon dans l’Hertfordshire et Salisbury Plain dans le Wiltshire, où le ministère de la Défense possède plus de 38 000 ha de terrain.
Tom Holland avait été un temps pressenti pour jouer le Corporal Blake, mais a été contraint de refuser le rôle pour des raisons d'emplois du temps.
Même s'il en va de moins que pour la Seconde Guerre mondiale, la Première Guerre mondiale est un sujet qui a souvent été traité au cinéma. Pour ne citer qu'eux, nous pouvons mentionner les films Les Sentiers de la gloire, Capitaine Conan, La Grande illusion, Joyeux Noël, Les Croix de bois, Un long dimanche de fiançailles ou encore Cheval de guerre (dans lequel jouait Benedict Cumberbatch).
L'ancien parachutiste Paul Biddiss, qui a servi dans l'armée britannique pendant plusieurs décennies, a été le conseiller technique du film en matière militaire. Pour transmettre aux acteurs l'état d'esprit d'un soldat, il les a entraînés au cours de longues séances de marche. Avant le début du tournage, un camp d'entraînement a également été créé pour habituer les comédiens à la vie dans les tranchées. Le deuxième camp d'entraînement était, quant à lui, davantage centré sur les tactiques d'attaque.
Le département des costumes a entamé ses recherches à l’été 2018. Etant donné que la Première Guerre mondiale a souvent été représentée au cinéma, les chefs costumiers Jacqueline Durran et David Crossman ont jugé important de donner à cet ambitieux film d’époque une dimension plus personnelle. Le département comptait une équipe principale de 27 personnes à temps plein, dont les graphistes, les tailleurs, les assistants, l’équipe de teinturerie chargée de donner un air élimé aux tenues, et les accessoiristes. Pour les scènes de foule, le nombre d'artistes grimpait à une soixantaine. Les deux chefs costumiers (David Crossman et Jacqueline Durran) et leur équipe ont étudié de près des centaines de photographies originales, réalisant des agrandissements pour tenter de révéler des détails susceptibles de distinguer les soldats les uns des autres.
Le budget de 1917 est estimé à 100 millions de dollars. A titre de comparaison, Spectre avait coûté 245 et Skyfall 200 millions : il s'agit des deux films les plus chers de Sam Mendes, les autres (Away We Go, Les Noces rebelles, Jarhead - La fin de l'innocence, Les Sentiers de la perdition et American Beauty) ayant été conçus pour des budgets allant de 15 à 80 millions de dollars.
La production a également sollicité le spécialiste de l’histoire militaire Andrew Robertshaw (qui avait travaillé sur Cheval de guerre), un ancien fonctionnaire du Ministère de la Défense qui a passé de nombreuses années à fouiller des tranchées et des trous de mines en France et en Belgique.
Mark Strong et Benedict Cumberbatch avaient déjà joué ensemble dans Imitation Game (2014), La Taupe (2011) et le téléfilm Fields of Gold (2002). Colin Firth était lui aussi à l'affiche de La Taupe.
Bien évidemment, les acteurs ont dû apprendre à manier des armes à feu en toute sécurité, à porter l’uniforme et arranger leurs équipements (les munitions, les masques, les réserves d’eau…). Paul Biddiss a également tenu à mettre en avant l’importance des chaussures. Tout comme les soldats de la Première Guerre, les acteurs n’avaient pas l’habitude de se déplacer en bottes militaires : il a donc fallu leur apprendre à éviter les ampoules provoquées par leurs incessants déplacements quotidiens.
1917 comprend dans son casting deux acteurs ayant eu un rôle dans la série Game of Thrones : Dean-Charles Chapman, qui interprétait Tommen Baratheon (devenu roi après la mort de son frère Joffrey) et Richard Madden qui s'était glissé dans la peau de Robb Stark pendant les trois premières saisons.
Faisant partie d'un groupe de quatre directeurs artistiques sous la direction du chef décorateur Dennis Gassner, Elaine Kusmishko a supervisé toutes les tranchées de 1917, qui ont été conçues à Bovingdon, dans le centre de l'Angleterre. Au total, près de 1,5 km de tranchées ont été creusées pour les besoins du film. "Cet endroit a été choisi pour le temps qu'il était possible d'y passer. On avait la tranchée de la ligne de front qui mène automatiquement dans le no man’s land et on devait montrer ces deux zones comme un seul décor en continu. Il nous fallait donc une grande superficie de terrain, en particulier de terrain plat", explique-t-elle.
Environ 300 casques ont été fabriqués pour le tournage, ce qui était plus économique que de tenter de se procurer des originaux. Ils ont l'air d'être en métal mais sont en réalité constitués d'une coque recouverte de toile de jute et autres tissus rêches, comme c'était le cas pendant la guerre.
A la fin, lorsque le personnage principal court de toutes ses forces au milieu des obus et de ses alliés, il n'était pas prévu qu'il entre en collision avec un autre soldat. C'est le figurant incarnant ce dernier qui est parti trop tôt et lui est rentré dedans, comme lors d'un match de rugby. Le réalisateur trouvant que cet incident procure encore plus de réalisme, il a choisi de conserver la prise.
Avant le tournage, le directeur de la photographie Roger Deakins s’est rendu à Munich pour savoir s’il était possible d’imaginer une mini version de la caméra ALEXA LF capable de restituer la vitesse et l’intimité attendues par Sam Mendes. Le fabricant ARRI leur a appris qu’ils étaient justement en train d’en concevoir une. Les prototypes de l'ALEXA Mini LF ont été prêts dès février 2019. La société ARRI de Munich s’est arrangée pour finaliser trois caméras en avance, spécialement pour les besoins du tournage. L'ALEXA Mini LF est sortie officiellement mi 2019 et a pour particularité d'accroître les potentialités des autres caméras ARRI grand format. Au moment du tournage, l’équipe de 1917 était la seule au monde à l'utiliser. Le fabricant explique :
"La caméra ARRI grand format propose une version en 4,5K du capteur ALEXA, si bien qu'elle est deux fois plus grosse et a une résolution deux fois plus importante que les caméras ALEXA 35mm. Cela permet aux réalisateurs de s’approprier le tournage en grand format, puisque cet outil offre une version améliorée du capteur ALEXA, notamment au niveau des couleurs, du rendu de la peau, des bruits, même de faible intensité, et il s’adapte aussi bien au tournage en High Dynamic Range (HDR) qu’en Wide Color Gamut (WCG)."