2003 में सोनी ने लेखक डैन ब्राउन के साथ एक सौदे में, "दा विंची कोड" सहित "एंजल्स एंड डीमन्स" को फ़िल्माने के अधिकार हासिल किए। मई 2006 में, "दा विंची कोड" के 2006 के फ़िल्मी रूपांतरण के प्रदर्शन के बाद, सोनी ने पटकथा लेखक अकिवा गोल्ड्समैन को, जिन्होंने "दा विंची कोड" का फ़िल्मी रूपांतरण लिखा था, "एंजल्स एंड डीमन्स" के रूपांतरण का काम सौंपा. मूलतः दिसंबर 2008 में प्रदर्शनार्थ जारी करने के लिए, फरवरी 2008 में फ़िल्मांकन शुरू किया जाना था, लेकिन 2007-2008 के राइटर्स गिल्ड ऑफ अमेरिका की हड़ताल के कारण निर्माण को 15 मई 2009 के लिए स्थगित कर दिया गया। डेविड कोएप ने शूटिंग आरंभ होने से पहले पटकथा को दुबारा लिखा.

निर्देशक रॉन हावर्ड ने "एंजल्स एंड डीमन्स" को पूर्व कड़ी के रूप में प्रस्तुत करने की जगह, अगली कड़ी के रूप में प्रस्तुत करना चाहा, क्योंकि कई लोगों ने "दा विंची कोड" के बाद इस उपन्यास को पढ़ा था। उनको यह विचार पसंद था कि लैंगडन ने एक साहसिक कारनामा पूरा किया है और बहुत ही विश्वस्त पात्र बन गए हैं। यह उपन्यास, "दा विंची कोड" से भी कम लोकप्रिय होने के कारण, हावर्ड के लिए रूपांतरण में कहानी के साथ ज़्यादा छूट लेना अधिक सुविधाजनक भी था। निर्माता ब्रायन ग्रेज़र ने कहा कि जब "दा विंची कोड" का रूपांतरण कर रहे थे, तब वे काफ़ी "श्रद्धामय" थे, जिसके परिणामस्वरूप वह "कुछ ज़्यादा लंबा और नाटकीय" हो गया था। इस बार, "लैंगडन रुक कर, भाषण देने नहीं लगता. जब वह बोलता है, वह गतिशील रहता है". हावर्ड ने सहमति जताई कि "यह आधुनिकता की पुरातनता के साथ टकराहट और विश्वास बनाम प्रौद्योगिकी है, अतः ये विषय, ये विचार अधिक सक्रिय हैं, जबकि दूसरा अतीत में ज़्यादा बसा था। दोनों कहानियों के लहजे में स्वाभाविक तौर पर भिन्नता है।

फ़िल्म निर्माताओं ने CERN में घटित होने वाली कहानी के हिस्से को केवल एक संक्षिप्त परिचय के अनुक्रम में घटा दिया और लैंगडन कभी CERN जाता ही नहीं है। इसके अलावा, जिस तरह प्रतिकण तैयार किया जाता है, उसे CERN के वैज्ञानिकों की सलाह पर बदल दिया गया। इन वैज्ञानिकों के मुताबिक, डैन ब्राउन द्वारा अपनी पुस्तक में वर्णित तकनीक से आवश्यक मात्रा में प्रतिकण के उत्पादन में दो अरब वर्ष लग जाते. फ़िल्म में प्रतिकण बनाने के लिए नव विकसित विशाल हैड्रान कोलाइडर (जो पहली बार 10 सितंबर 2008 में चलाया गया, अर्थात् जब डैन ब्राउन ने अपनी पुस्तक लिखी, तब यह अस्तित्व में ही नहीं था) का इस्तेमाल किया गया।

मॅकग्रेगर के किरदार को इतालवी से उत्तरी आयरलैंड वाला बना दिया गया, ताकि स्कॉटलैंड के अभिनेता को लिया जा सके। उपन्यास में, परमाध्यक्षीय निर्वाचिका सभा ने अपेक्षाकृत कम लोगों का ध्यान आकर्षित किया था। पोप बेनेडिक्ट XVI के चुनाव में भारी अंतर्राष्ट्रीय दिलचस्पी की वजह से, इसे गतावधिक मान लिया गया और फ़िल्म में जनता और प्रेस की दिलचस्पी के स्तर को बहुत अधिक दिखाया गया।

फ़िल्म का अंत भी काफ़ी बदल गया था। उपन्यास में, लैंगडन हेलिकॉप्टर पर कैमरलेंगो के साथ थे। इसके अलावा, पोप के साथ कैमरलेंगो के रिश्ते को भी, जैविक बेटे के बजाय दत्तक पुत्र में बदल दिया गया।

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