Trong video hậu trường phát hành ngày 3/12, đạo diễn Victor Vũ cho biết việc dựng lại không khí thập niên 1970 là thách thức lớn với anh và êkíp. Đạo diễn chọn bối cảnh ở Huế với nhiều con phố cổ kính, gợi cảm giác hoài niệm. Ban đầu, anh lo lắng vì không tìm được không gian phù hợp để quay các đại cảnh. Tổ thiết kế phải dựng nhiều chi tiết như biển hiệu, đèn đường, phương tiện giao thông, quán xá vỉa hè...
Victor Vũ tâm đắc nhất cảnh ngôi trường nơi nhân vật Hà Lan theo học. Để tái hiện giờ tan trường, tổ trang phục may vài trăm bộ áo dài xưa. Diễn viên quần chúng đều là nữ sinh các trường phổ thông tại Huế. Với rừng sim - nơi Ngạn dần nảy sinh tình cảm với Hà Lan, êkíp chọn đồi Thiên An. Victor Vũ cho biết trong cảnh này, anh chủ đích xây dựng màu sắc kỳ ảo, cổ tích (fantasy) để phim khác truyện. Khu chợ Đo Đo cũng khiến êkíp tốn tâm sức. Trong phim, ngôi chợ trải qua ba thập niên. Victor Vũ lên ý tưởng để chợ có nhiều chi tiết thay đổi theo thời gian.
Trước đó, trailer phim tiết lộ tạo hình của dàn nhân vật chính. Nhân vật Hà Lan (Trúc Anh đóng) xuất hiện sau lời chia sẻ từ bà nội của nhân vật Ngạn (Trần Nghĩa): "Con bé đó dễ thương, mắt nó đẹp nhưng mắt biếc. Nội sợ con bé đó lớn lên sau này sẽ khổ...". Phần tiếp theo ghi lại sự trưởng thành của hai nhân vật chính, từ khi là những cô cậu học trò cho đến lúc trung niên.
Hai diễn viên chính của phim là gương mặt mới, được chọn từ 1.400 ứng viên. Trần Nghĩa và Trúc Anh khắc họa diễn biến tình cảm qua những ánh mắt lưu luyến thuở học trò, những giọt nước mắt khi thấy người yêu ngả vào vòng tay người khác, hay cái thảng thốt khi lạc mất nhau ở bến tàu. Có chàng trai viết lên cây của Phan Mạnh Quỳnh là một trong những ca khúc nhạc phim.
Truyện Mắt biếc xuất bản năm 1990, là một trong những tác phẩm nổi bật nhất của Nguyễn Nhật Ánh, từng được dịch sang tiếng Nhật để phát hành ở nước này. Mắt biếc kể tình yêu của Ngạn - chàng trai làng Đo Đo dành cho cô bạn cùng quê tên Hà Lan. Tuy nhiên, khi lên thành phố, Hà Lan phải lòng chàng trai khác. Đoàn phim quay từ tháng 3 đến tháng 5 ở Quảng Nam (bối cảnh quê hương nhân vật) và Huế (bối cảnh thành phố).
Tam Kỳ