Le réalisateur Peter Hyams a mis en scène les aventures des trois mousquetaires en s'inspirant de westerns et de films d'arts martiaux afin de "dépoussiérer" le mythe de D'Artagnan et de rendre plus originale cette nouvelle adaptation cinématographique. Le cinéaste a donc fait appel au chorégraphe hongkongais Xin Xin Xiong pour superviser les séquences d'action et les scènes de combat.
D'Artagnan est une production hautement cosmopolite de par ses multiples financements, à la fois américain, anglais, français et luxembourgeois et de par son casting international réunissant des acteurs américains (Justin Chambers, Mena Suvari), britanniques (Tim Roth), français (Catherine Deneuve, Jean-Pierre Castaldi) et allemands (Jan Gregor Kremp, Joachim Paul Assböck).
Pour la photographie du film, le cinéaste Peter Hyams s'est inspiré de la période la plus sombre des grands peintres hollandais, Rembrandt et Breughel, marquée par un éclairage parcimonieux. De nombreuses scènes ont donc été éclairées à la bougie.
Afin de donner une consonance française à D'Artagnan, le tournage a essentiellement eu lieu dans le Sud-Ouest de la France et notamment dans le Gers. La ville de Paris au XVIIe siècle a été reconstituée à Sarlat, tandis que les scènes tournées à Montpazier restituaient la ville de Brionne. Le palais du Cardinal Richelieu a, quant à lui, été reconstitué à Toulouse.
Cette nouvelle version cinématographique des Trois mousquetaires d'Alexandre Dumas a été présentée en avant-première au Festival du Film Américain de Deauville 2001.