这部电影于1999年立项，接到这个任务时导演兼编剧金铁木的脑子里几乎是一片空白。调动他所有的记忆，故事、激情、冲动、人物等等，好像和圆明园一点都不沾边。没办法他硬着头皮去了一趟圆明园。那时是春天，圆明园很凄凉，和他的心情一样。对于纪录片来说，真实是不可怀疑的准则，然而在圆明园里能看到的只有或大或小、或明或暗的石块。真实的圆明园就是这个样子，那些石头最多可以拍两分钟。他感到无所适从的郁闷。

为了了解圆明园所经历的那段历史，整个2004年春天，金铁木常驻国家图书馆，近三个月的时间，每天都去国图上班。最后他给《圆明园》的定位是像故事片的纪录片，像纪录片的故事片。片子是从一个外国传教士、宫廷画师郎世宁的眼光来看圆明园的，他曾参与了圆明园最初的设计和建设，影片后半段则是由亲历英法联军火烧圆明园的传教士的角度来叙事。

片中，除了一位扮演太监的演员是专职演员外，其他的全都是照着史料上的照片在茫茫的人群中寻找到群众。

因为入侵北京的英法联军中包括英国人、法国人、意大利人、印度人等，金铁木要求人种要相符合，不能是后来的移民，而且演员的形象气质也要与1860年时期的人物形象相匹配。比如，历史上额尔金是一个地道的英国贵族，所以需要一个有贵族气质的英国人来扮演，但是贵族都是有钱人，不会在北京地界上混，有幸摄制组找到了一个地地道道的独具个性的英国人，这人是个酷爱演戏的票友，他对中国的文化和生活非常热爱，当得知被选上出演本片中额尔金的角色时，非常兴奋，没有对出演侵略者表示尴尬。

而影片的第一主角郎世宁，导演要求此人必须是正宗的意大利人，需要有18世纪意大利画家的艺术气质，兼具教士的苍凉感，又透着一点点中国式的圆滑。剧组又没钱去意大利请专业演员，剧组差不多跟每一个停留在北京的意大利男性都套过近乎，可一个月都没找到一个合适的意大利人，。后来一个同学介绍了一个德国人来，导演一见面就觉得他像极了剧组心目中的郎世宁，一聊天竟然发现他家祖上和郎世宁同为米兰人，从此这个老外改名叫“老郎”。

片中几位皇帝的演员选拔都是找来几位与历史人物“形似”的演员，剧组根据皇帝的画像找演员，一要长得像二要气质像。其中“康熙”的扮演者是科教电影制片厂退休的老员工，剧组看他长的像皇帝，就把他“抓”来演了。

技术团队用了整整五年的时间才制作出35分钟的特效镜头，把圆明园的景色尽揽其中。之所以耗时如此之长，是因为圆明园被烧毁得非常彻底，5000亩荒地上几乎没有留下任何地面建筑，而历史上有关圆明园的档案和资料又十分有限，特效制作团队在这样的基础上“无中生有”出了140余处真实景点。

《圆明园》制作了大量实景拍摄和电脑动画合成的镜头，在我国第一次大规模的使用三维仿真电影动画技术，在影片中累计运用达35分钟，并且第一次在科教电影中创造了将实景和三维动画相合成的艺术氛围，真实的展现了一个圆明园。影片采用了数字中间片技术，从而创造了独特的影象效果。为了使影片方便国际国内影视媒体、广大观众收看，该片首次制作了数字电影和传统电影的两种版本。

影片特效团队完成了《圆明园》这个任务，除了资料方面的匮乏让他们大费周章、甚至要搬出卫星地图来做当年地形确定之外，在技术方面国内也几乎没有可借鉴的经验。由于资金有限，他们引进国外的软件却得使用国产的设备，首先要解决的就是兼容性的问题，特效团队不仅克服了各种困难，还在制作过程中摸索出国际领先的合成技术，并创造了一个完整的制作体系。

电影中，有一段3000名英法联军行进在1860年的北京街道上的镜头，这组镜头是在八一电影制片厂的外景地由30多名外国群众演员拍摄的，在这个画面基础上，制作人员再“生发”出3000人的大场面，同时还要虚拟出1860年老北京的街道。为了使140多年前的北京街道真实还原，他们找来了从康熙到民国年间的全部京畿地图，从每个细节进行考证，用小尺把圆明园中残留建筑的地基挨个测量，包括长度、宽度乃至每一级台阶的高度。还原每一间房子的位置。

《圆明园》以时间的顺序真实地再现了圆明园从一个小型的别宫最终变成一座空前绝后的宏伟园林的全过程。它用高科技数字电影为观众呈现了圆明园曾经的壮观景象，并结合许多珍贵的历史资料将圆明园细致而完整的“重建”了起来。画面精美，色彩逼真，让人犹如身临其境。电影告诉了我们一个真实的圆明园。影片还告诉我们了许多不为人知的历史事实。同时也客观反映了统治了中国两个世纪的大清皇皇氏家族兴衰的玄机，用讲述故事的手段为我们揭示康熙，雍正，乾隆，嘉庆等几位皇帝的真实性情与功过，更为重要的是影片借此所探讨的中华随着跌宕起伏命运的意义。这是影片所要表达的一个重要的内涵（新浪娱乐评）。

影片采用艺术叙事手法，风格介于故事片和记录片之间，极具可看性。前半部淋漓尽致地展现了圆明园惊憾世人的美丽风采；后半部利用历史文献，真实记录了1860年英法联军劫掠、烧毁圆明园的始末。可以说，《圆明园》前半部呈现了惊世之美，后半部则揭示了对美的毁灭。文明与野蛮，在影片里强烈抵触、深刻对抗（新华网评）。

《圆明园》以穿透历史的眼光俯瞰着这穷整个清帝国艺术家智慧的人类奇迹。在历史、艺术、政治、经济等几个维度上发散，却始终弥漫着一股对美的逝去的无可奈何的情绪。影片有两条线索，一是通过宫廷画师郎士宁以第一人称讲述圆明园的建设和“皇帝秘闻”，二是通过旁白讲述圆明园的兴衰及历史等。两条线索互补，前者着重趣味，配以精心设计的故事情节，轻松、幽默，为稍显沉闷的纪录片增加了兴奋点，令影片气氛顿时活跃；后者以浑厚、深沉男声为旁白，使用大量画作、文献及三维动画，展示了圆明园从无到有，从建设、辉煌直到被毁灭的整个过程（京华时报评）。