Bien que tourné après la série, l'action de Twin Peaks - Fire Walk With Me se situe avant. Le film raconte en effet les sept derniers jours de la vie de Laura Palmer.
L'inquiétante séquence de rêve du film a été tournée avec les répliques prononcées à l'envers. Le son a ensuite lui-même été monté à l'envers, accentuant la dimension étrange de la scène.
Le réalisateur Gregg Araki s'est décaré fan de la prestation de Sheryl Lee (Laura Palmer) dans Twin Peaks - Fire Walk With Me. Il la dirigera ensuite pour un petit rôle dans son film White Bird.
Le sol chevronné de la mythique "Black Lodge" (loge noire) de Twin Peaks est très similaire à celui de la maison de Henry Spencer (Jack Nance) dans Eraserhead, le premier film de David Lynch réalisé en 1977.
Dans Fire Walk With Me, on ne retrouve pas Lara Flynn Boyle, qui incarnait dans la série Donna Hayward, la meilleure amie de Laura Palmer. Si les rumeurs justifiaient cette absence par des scènes de nu que l'actrice aurait refusé de faire, il aurait en réalité été question de conflits d'emploi du temps. Le personnage a finalement été interprété par Moira Kelly, vue plus tard dans Little Odessa de James Gray ou encore Les Frères Scott.
Cinq heures de film auraient été tournées pour Twin Peaks - Fire Walk With Me, tandis que la version finale fait 2h15. Selon le scénariste Robert Engels, qui a confié que le script original était bien plus long que ce que l'on peut voir dans le film, il y avait largement de quoi réaliser encore un autre film. De quoi nourrir la suite de la série à venir en mai 2017 ?
Tous fans de la série originale et de David Lynch, David Bowie, Kiefer Sutherland, Harry Dean Stanton, Chris Isaak et Jürgen Prochnow ont tous accepté de jouer dans Twin Peaks - Fire Walk With Me pour une bouchée de pain.
Pour les besoins d'une scène, David Lynch a demandé à Sheryl Lee d'inspirer la fumée de cinq cigarettes en même temps. L'actrice a accepté... et s'est évanouie.
À l'origine, Kyle MacLachlan ne voulait pas participer à Fire Walk With Me par peur d'être trop identifié au personnage de Dale Cooper. David Lynch l'a convaincu en réduisant son personnage et en ajoutant celui de l'Agent Chester Desmond, joué par Chris Isaak.
Il existe deux versions de Fire Walk With Me : une avec sous-titres pour certaines scènes, et une sans pour les Britanniques. David Lynch a tellement hésité à les inclure ou non que certains distributeurs outre-Atlantique se sont occupés d'imprimer les pellicules sans les sous-titres, avant de connaître sa décision finale.
Fire Walk With Me devait être le premier film d'une série de plusieurs longs-métrages explorant la mythologie de la "Black Lodge" (loge noire). L'échec commercial du film a toutefois contraint David Lynch à revoir ses plans.