Souris City est le fruit de la troisième association des studios Dreamworks (Shrek, Madagascar) et Aardman (où sont nés Wallace et Gromit). Les deux studios d'animation avaient déjà travaillé ensemble sur les films Chicken Run et Wallace et Gromit le mystère du lapin-garou.
Souris City est le premier film des studios Aardman à être réalisé en image de synthèse. Le studio est habituellement spécialisé dans la pâte à modeler. Au départ, la méthode d'animation mise en place devait être la même que pour les précédents films de Aardman, mais certains plans, ceux avec l'eau entre autre, devenaient trop coûteux pour le studio qui a dû trouver une solution alternative, comme l'explique Sam Fell, l'un des deux réalisateurs : "Nous voulions créer une ville entière, un monde peuplé de milliers de petits rats évoluant le long des canaux. L'eau, les foules, une grand diversité de décors de grande ampleur... tout cela exigeait l'image de synthèse."
Malgré le passage à la 3-D, les réalisateurs ont tenu à conserver l'univers visuel des studios Aardman, cher aux fans Chicken Run et de Wallace et Gromit. Pour cela il fallait apporter un traitement particulier aux images de synthèses, comme l'explique Wendy Rogers, superviseur des effets visuels : "Nous avons traité nos personnages comme des marionettes et les avons animés en conséquence. Leur chevelure ne flotte pas au vent, pas plus que leurs vêtements lorsqu'ils sont en mouvement. Leurs déplacements gardent le rythme légèrement saccadé de l'animation en volume."
Souris City se déroulant en partie dans les égouts, les créateurs du film ont décidé d'aller étudier les dessous de Londres afin d'y glaner des informations : "En fait, il n'y avait rien à voir, et rien qui puisse nous inspirer dans ce grand vide" raconte, amusé, David Bowers. Nous avons demandé aux égoutiers s'ils y rencontraient parfois des rats. "Non, ils ne descendent pas aussi bas. Pas de rat dans le coin". Seule consolation : la belle architecture victorienne du site et de magnifiques murs de briques que le chef opérateur s'empressa de photographier."
En version originale comme en version française, c'est Jean Reno qui prête sa voix au Crapaud : "Ce n'est pas l'archétype du Français, mais c'est un méchant très typé, haut en couleur, avec quelques traits spécifiquement gaulois, comme son rapport à la nourriture et aux filles", explique-t-il. Le réalisateur David Bowers a tenu à souligner le sens de l'humour de l'acteur : "Cela fait des milliers d'années qu'Anglais et Français s'envoient des vannces, mais le film contient certains petits gags que nous hésitions à proposer à Jean. Lui, en revanche, n'y a pas vu la moindre objection... "
Le réalisateur et acteur prête sa voix à Spike dans Souris City. A cette occasion, il retrouve un univers qu'il connaît bien, celui de l'image de synthèse. C'est en effet lui qui a donné vie, grâce aux capteurs de mouvement, à Gollum dans la trilogie du Seigneur des anneaux et à King Kong.
Au départ, les limaces n'étaient que de simples figurantes dans le film. C'est après avoir vu les premières scènes avec elles que les réalisateurs ont décidé de les faire chanter : "Leurs premiers couinements nous ont paru si drôles que nous avons cherché à placer d'autres de ces bestioles baveuses dans le film" raconte la productrice Cecil Kramer.
Là où une production DreamWorks animation classique totalise 1500 à 1700 modèles en 3-D, Souris City, quant à lui, en a demandé près de 3 000. Ceci est en grande partie dû à la complexité et à la richesse des décors.
Souris City est le premier long-métrage des réalisateurs Sam Fell et David Bowers. Sam Fell s'était d'abord fait remarquer auprès de Peter Lord (co-fondateur des Studios Aardman) grâce au court métrage Wat's Pig, cité à l'oscar en 1997. Quant à David Bowers il faisait partie de l'équipe d'animation de Qui veut la peau de Roger Rabbit ? avant de travailler pour la plupart des projets DreamWorks Animation comme Le Prince d'Egypte et Chicken Run.
Pour la scène finale à bord du bateau, les réalisateurs se sont inspirés de la célèbre poursuite de French Connection de William Friedkin en plaçant la "caméra" à l'avant du bateau.
Le casting vocal de ce film d'animation a permis une nouvelle collaboration entre l'acteur australien Hugh Jackman et le comédien britannique Sir Ian McKellen. Les deux hommes ont déjà tourné trois films en commun, les trois volets de la saga X-Men. Le premier y interprète le rôle du mutant Wolverine et le second joue le bad guy Magneto.
Les deux acteurs se retrouvent une nouvelle fois, pour faire les voix de Souris City, après avoir partagé le plateau du film de Geoffrey Sax, Alex Rider : Stormbreaker.