Rosemary's Baby est l'adaptation éponyme du best seller d'Ira Levin, publié en 1967. Le film sera réalisé dès l'année suivante.
En 1968, Rosemary's Baby est la première adaptation du réalisateur Roman Polanski, signant par la même occasion son premier film tourné en langue anglaise aux États-Unis. Après des années sombres, il reviendra tourner Chinatown en 1974, avant de définitivement quitter le sol américain trois ans plus tard, poursuivi par la justice Californienne.
Dans la filmographie de Roman Polanski, Rosemary's Baby, Répulsion (1965) et Le Locataire (1976) forment une trilogie avec pour thème "l'horreur de la vie en appartement".
Pour le rôle de Rosemary, la production à d'abord pensé aux actrices Julie Christie, Jane Fonda, Elizabeth Hartman, Joanna Pettet et Tuesday Weld. Le réalisateur Roman Polanski aurait aimé que sa femme de l'époque, Sharon Tate, joue Rosemary. Si le rôle a été confié à Mia Farrow, Sharon Tate apparaît tout de même dans le film parmi les invités de la fête organisée dans l'appartement de Rosemary.
Avant d'être attribué à Nick Cassavetes, le rôle de Guy Woodhouse, l'époux de Rosemary, a failli être tenu par Warren Beatty, Richard Chamberlain ou encore Jack Nicholson.
Le tournage de Rosemary's Baby s'est déroulé du 21 août au 6 décembre 1967, les scènes d'intérieur ayant été tournées dans les studios de la Paramount à Los Angeles et les extérieures à New York, notamment devant le Dakota Building.
C'est l'actrice Mia Farrow qui prête sa voix sur l'air chantonné de la bande originale à l'ouverture et à la fin du film.
Lors de la scène où Rosemary appelle Donald Baumgart, Mia Farrow ne savait pas que Tony Curtis était à l'autre bout du fil. Roman Polanski espérait, à juste titre, que l'actrice soit si troublée par cet appel que sa réaction naturelle transparaisse finalement à l'écran.
Rosemary's baby est le premier film américain à laisser entendre le gros mot shit.
Grâce à Rosemary's Baby, l'actrice Ruth Gordon a décroché l'Oscar et le Golden Globe de la Meilleure actrice dans un second rôle pour sa terrifiante interprétation de Minnie Castevet. Le scénario a concouru aux deux cérémonies pour la Meilleure adaptation. La bande originale du film ainsi que l'actrice principale Mia Farrow ont été aussi nommées aux Golden Globes.
En 1976, une suite au film Rosemary's Baby intitulée Look What's Happened to Rosemary's Baby a été réalisée pour la télévision, pour laquelle Ruth Gordon est la seule à reprendre son rôle (Minnie Castevet). Mais l'auteur Ira Levin écrit en 1997 une suite à son roman titrée Son of Rosemary (Le Fils de Rosemary), sans lien avec le téléfilm, et qu'il dédie à l'actrice Mia Farrow.
Le Bramford, l'immeuble dans lequel s'installent Rosemary et son mari, est en réalité le Dakota Building. Faisant face à Central Park, il est célèbre pour avoir été la résidence de John Lennon. C'est là qu'il fut assassiné le 8 décembre 1980, douze ans après le tournage du film de Roman Polanski.