Sorti en juillet 2001 au Japon, Le Voyage de Chihiro a connu un succès phénoménal dans son pays d'origine, dépassant Titanic à la première place du box-office de tous les temps avec plus de 17 millions de spectateurs recensés à la fin 2001. A la mi-octobre de la même année, le film de Hayao Miyazaki est également devenu le premier long métrage non-américain à dépasser les 200 millions de dollars de recettes, et ce alors qu'il n'était pas encore sorti en Europe et en Amérique du Nord.
Le Voyage de Chihiro marque la sixième collaboration entre le réalisateur Hayao Miyazaki et son compositeur attitré Joe Hisaishi, par ailleurs complice de longue date de Takeshi Kitano. Hayao Miyazaki et Joe Hisaishi avait auparavant travaillé sur Kaze no tani no Naushika, Laputa, le château dans le ciel, Mon voisin Totoro, Porco Rosso et Princesse Mononoké.
En raison des délais de production relativement restreints et des réductions d'effectifs au sein des studio Ghibli, Le Voyage de Chihiro est le premier film de la société de production à ne pas avoir été intégralement réalisé au Japon. L'élaboration d'une partie des scènes a donc été confiée au studio coréen D.R. digital, qui avait déjà travaillé sur des films d'animation aussi prestigieux que Metropolis ou Jin-Roh, la brigade des loups.
Film d'animation classique, Le Voyage de Chihiro est la première oeuvre d'Hayao Miyazaki à bénéficier du format digital DLP. A l'instar de Star wars : épisode 1 - La Menace fantôme, le film est directement enregistré sur disque dur, sans passer pour l'étape de la bobine. Le Voyage de Chihiro bénéficie en outre du système de son EX 6.1, utilisant six canaux pour lui donner toute son ampleur sonore.
Présenté en compétition officielle du 52ème Festival de Berlin, Le Voyage de Chihiro y a remporté l'Ours d'or, partagé avec le drame irlandais Bloody sunday. La plus haute récompense de la Berlinale est tombée comme une surprise, aucun film d'animation n'ayant auparavant été couronné dans la capitale allemande.
De l'aveu même de son réalisateur, Le Voyage de Chihiro est inspiré en partie du fonctionnement des légendaires studio Ghibli, producteurs du film. Ainsi l'activité intense qui règne dans les maisons des bains évoque celle du studio. Le personnage de Yubaba, qui régit l'établissement, correspondrait au producteur Toshio Suzuki, alors que le très débordé Kamaji aux multiples bras serait à l'image d'Hayao Miyazaki. Chihiro, elle, doit travailler dur si elle ne veut pas disparaître (être renvoyée) !
Réalisé principalement à la main sur celluloïd, Le Voyage de Chihiro a également fait appel aux technologies les plus avancées en matière d'animation par ordinateur. Ainsi, tous les dessins ont été d'abord peints à la main, avant d'être scannés, digitalisés et retravaillés numériquement. Seuls certains plans et éléments du film (comme la statuette de l'homme de pierre à l'entrée du mystérieux tunnel, qui représente le dieu du voyage) ont été entièrement créés sur ordinateur.
A la recherche d'un sujet pour son nouveau film, Hayao Miyazaki propose aux responsables du studio Ghibli d'adapter le roman Rin et le peintre de cheminée mettant en scène une jeune étudiante obligée de repeindre la cheminée d'un établissement de bain laissé à l'abandon après un tremblement de terre. Devant le refus des dirigeants de Ghibli, Hayao Miyazaki décide de ne s'inspirer qu'indirectement du roman, pour créer une nouvelle histoire, cette fois acceptée.
Soucieux de la qualité du Voyage de Chihiro, Hayao Miyazaki a décidé de s'entourer de la même équipe qui lui avait assuré l'énorme succès de Princesse Mononoké sorti en juillet 1997 au Japon (17 millions de spectateurs dans son pays d'origine). Même producteur (Toshio Suzuki), même producteur exécutif (Yasuyoshi Tokuma) et même compositeur (Joe Hisaishi). De l'aveu même du réalisateur, Toshio Suzuki aurait servi de modèle à l'un des méchants du Voyage de Chihiro.
Produit par les légendaires studios d'animation japonaise de Ghibli, à l'origine de nombre des oeuvres des maîtres de la japanimation Hayao Miyazaki et Isao Takahata, Le Voyage de Chihiro est le symbole de la réussite éclatante du studio, à l'image de Princesse Mononoké du même Miyazaki. Une réussite mise en avant dans un musée exclusivement consacré aux films d'animation issus des studios Ghibli, le Museo d'arte Ghibli situé à l'ouest de Tokyo.
Sorti au Japon en juillet 2001, Le Voyage de Chihiro pourrait être la dernière oeuvre du maître de l'animation Hayao Miyazaki. En 1997 déjà, le senseï (maître en japonais), alors âgé de 56 ans, avait annoncé que Princesse Mononoké constituait le dernier long métrage de sa carrière. Au grand soulagement de ses nombreux fans, Hayao Miyazaki a enchaîné sur Le Voyage de Chihiro, à nouveau présenté comme son ultime film.