रिचर्ड कर्टिस को इस फिल्म का विचार रात को जागते हुए आये अपने ख़यालों से आया। उन्होंने पटकथा के शुरूआती बिंदु का वर्णन "एक आम इंसान का एक अविश्वसनीय रूप से मशहूर हस्ती के साथ घूमने का विचार एवं यह उनकी ज़िंदगियों पर किस तरह असर डालता है" के रूप में किया। "फोर वेडिंग्स तथा अ फ्यूनरल" के निर्देशक माइक नेवेल को इस फिल्म की पेशकश की गई, लेकिन उन्होंने "पुशिंग टिन" पर काम करने के लिए इसे ठुकरा दिया. उन्होंने बाद में यह माना कि व्यावसायिक तौर पर यह एक गलत फैसला था, लेकिन उन्हें इसका अफ़सोस नहीं था। फिल्म के निर्माता डंकन केनवर्दी ने तब रौगर मिशेल की ओर रुख किया तथा कहा "रौगर जैसे बेहतरीन व्यक्ति को ढूंढ निकालना वैसा ही था, जैसे प्रत्येक किरदार को निभाने के लिए उचित अदाकारों को ढूंढना. रौगर पूरी तरह से निखरते हैं।"
कर्टिस ने इस फिल्म की सेटिंग के लिए नॉटिंग हिल का चुनाव इसलिए किया क्योंकि वे वहां रह चुके थे तथा उस जगह के बारे में बखूबी जानते थे। बकौल कर्टिस "नॉटिंग हिल एक मेल्टिंग पॉट और एक फिल्म के लिए उम्दा जगह है।" इससे निर्माता के लिए एक घनी आबादी वाले क्षेत्र में फिल्म बनाने की परेशानी खड़ी हुई. केनवर्दी ने उल्लेख किया "शुरुआत में हमने एक विशाल वाह्य सेट बनाने का विचार किया। इस प्रकार हालात हमारे काबू में होते, क्योंकि हमें फिक्र इस बात की थी कि रॉबर्ट्स और ग्रांट को सार्वजनिक सड़क पर काम करना होता, जहां हमें हज़ारों राहगीर मिलते." आख़िरकार उन्होंने यह जोख़िम उठाने का और असल सड़कों पर ही फिल्म बनाने का फैसला किया। मिशेल को फ़िक्र थी "कि ह्यूग एवं जूलिया शूटिंग के पहले दिन पोर्टोबेलो रोड पर आने वाले थे एवं वहां ग्रिडलॉक होगा और हम [विडम्बनापूर्वक] हज़ारों लोगों और पीत पत्रकारिता वाले फोटोग्राफरों से घिरे होंगे, जो हमें शूटिंग नहीं करने देंगे." लोकेशन टीम तथा सुरक्षाबालों ने इसे होने से रोका और फिल्म क्रू की उपस्थिति से नॉटिंग हिल के वासिंदों को होने वाली परेशानियों को भी रोका, जो इस फिल्म को लेकर "वास्तव में उत्साहित" थे। फिल्म के स्थान प्रबंधक स्यू क्विन ने उपयुक्त स्थान ढूंढ निकालने तथा उसकी अनुमति हासिल करने के कार्य को "एक भागीरथ प्रयास" बताया. क्विन और उनकी टीम के बाकियों को उस क्षेत्र के हज़ारों लोगों को इस वादे की चिट्ठियां लिखनी पड़ीं कि वे प्रत्येक व्यक्ति के पसंदीदा दान के लिए अनुदान करेंगे, जिसके नतीजे में इस फिल्म परियोजना से 200 से भी ज़्यादा अनुदान संस्थाओं को रुपये मिलेंगे.

फिल्म के प्रोडक्शन डिज़ाईनर स्टुअर्ट क्रेग थे, जो एक समकालीन फिल्म करने का मौका पाकर खुश थे। फिल्म के बारे में उन्होंने कहा "हम हज़ारों लोगों वाले सड़कों, बाज़ार के व्यापारियों, दुकानदारों एवं वहां के वासिंदों के साथ काम कर रहे थे, जो वाकई एक जटिल काम है।" 17 अप्रैल 1998 को पश्चिम लन्दन तथा शेपर्टन स्टूडियोज़ दोनों जगहों पर फिल्मांकन शुरू हुआ। विल की किताबों की दुकान पोर्टोबेलो रोड पर थी, जो फिल्म की मुख्य जगहों में से एक था। नॉटिंग हिल के भीतर अन्यान्य जगहें वेस्टबोर्न पार्क रोड, गोलबोर्न रोड, लैंड्सडाउन रोड एवं कोरोनेट सिनेमा हैं, जहां पर फिल्मांकन हुआ। 280 वेस्टबोर्न पार्क रोड स्थित विल का घर दरअसल रिचर्ड कर्टिस का था और प्रवेश द्वार के पीछे एक बहुत विशाल घर है, जिसका फिल्म में दिखाए गए और असल में स्टूडियो में बनाये गए घर से कतई मेल नहीं है। मशहूर नीला दरवाज़ा अंततः नीलाम हुआ और उसकी रक़म दान कर दी गई। वर्त्तमान दरवाज़ा काले रंग का एक साधारण दरवाज़ा है। छह महीनों तक नॉटिंग हिल में फिल्माए जाने के बाद फिल्मांकन को रिटज़ होटल में स्थानांतरित कर दिया गया, जहां पर द सैवॉय होटल, द नोबू रेस्टुरेंट, हेम्पेल होटल के ज़ेन गार्डेन तथा केनवुड हाउस में रात को फिल्माया जाना था। फिल्म के अंतिम दृश्यों में से एक दृश्य एक फिल्म प्रीमियर पर फिल्माया गया, जिसने निर्माण दल के लिए परेशानियां खड़ी कर दीं. मिशेल यह दृश्य लीसेस्टर स्क्वाएर में फिल्माना चाहती थीं, लेकिन यह अनुरोध अस्वीकार कर दिया गया। पुलिस को लियोनार्डो दी कैप्रियो प्रीमियर में उपस्थित प्रशंसकों के कारण काफी परेशानी झेलनी पड़ी थी और पुलिस को फ़िक्र थी कि वही समस्या आगामी प्रीमियर में भी सामने आ सकती है। एक सेहत और सुरक्षा कार्रवाई द्वारा निर्माण को फिल्म की अनुमति मिली एवं वह दृश्य मात्र चौबीस घंटों में तैयार किया गया। आतंरिक दृश्य फिल्माए जाने वाले आख़िरी दृश्य थे, जिन्हें शेपर्टन स्टूडियोज़ में किया जाना था। फिल्मांकन पूरा होने के बाद, फिल्म का अंतिम कट 3½ घंटे लंबा था, जिसमें से 90 मिनट की फुटेज फिल्म की रिलीज़ के लिए संपादित कर दी गई।

फिल्म में मार्क चगेल की 1950 में बनाई गई "ला मैरी" नामक पेंटिंग दिखाई गई है। कहानी में, अन्ना उस पेंटिंग की एक प्रिंट प्रति विलियम के घर पर देखती है और बाद में उसे अनुमानतः मूल भेंट करती है। निर्देशक मिशेल के "इंटरटेनमेंट वीकली" में प्रकाशित एक लेख के अनुसार यह पेंटिंग इसलिए चुनी गई क्योंकि पटकथा-लेखक कर्टिस चगेल की कृतियों के प्रशंसक थे एवं चूंकि "ला मैरी" "किसी ऐसी चीज़ के लिए तरस दर्शाता है, जो खो गया हो". निर्माता ने फिल्म में इस्तेमाल करने के लिए उसे दोबारा बनवाया, लेकिन उसके लिए उन्हें पहले पेंटिंग के मालिक तथा साथ ही ब्रिटिश डिज़ाइन एंड आर्टिस्ट कॉपीराइट सोसाइटी से अनुमति लेनी पड़ी. अंततः, निर्माता केनवर्दी के अनुसार "हमें उसे नष्ट करने के लिए राजी होना पड़ा. उन्हें चिंता थी कि कहीं हमारी नक़ल प्रति बहुत अच्छी बन गई, तो यह बाज़ार में फ़ैल जायेगी और मुश्किलें पैदा करेगी." उस लेख में यह भी उल्लेख था कि "कुछ विशेषज्ञों के अनुसार असली कैनवस की कीमत $500,000 और $1 मिलियन के बीच हो सकती थी।"

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