這部電影改編自同名戲劇。原編劇俞白眉繼續擔任編劇，鄧超同時擔任導演和主演。分手guru後，兩人再度聯手。創作團隊花了三到四個月的時間從舞臺劇劇本變成電影劇本。演員陣容是原劇表演團隊。
2015年6月25日，《反派天使》在北京正式開機。
2015六月至七月，影片在天津拍攝。
2015年8月至9月，影片在北京拍攝，2015年9月拍攝完成，12。
影片為故事的需要構建了壹個“世界”，包括五個虛擬場景。除了有很多重型機器的反派辦公室，還建造了壹個地下城。
影片中墨菲居住的“地下城”是鄧超自己的生活經歷。鄧超當時剛到北京讀書，住在地下室。上大學也是在外面租房子300塊。如果墻壁漏風，撿起別人扔掉的席夢思，把床墊裏面的海綿拿掉，堵住墻壁的漏風。周圍生活著各種各樣的人，比如音樂家、藝人、送水工、快遞員等。，這些都激發了鄧超創作電影《地下城》的靈感。
影片中酒店老板生活的主要場景，原本是壹個2000平米的空棚子。工作人員花了三個月的時間填好各種項目才成型，而這場戲只用了七天就拍完了。
影片中搭建了宗華的辦公室和焊鐵的地方，把機床運到工棚裏進行布景。制作成本幾百萬，而拍攝只需要兩天。影片邀請了來自攝影機穩定器的亞洲頂級攝像師、拍攝《瘋狂的麥克斯》的攝影師、獲得金馬獎最佳造型設計獎的易浩、香港猛龍特技隊等參與影片創作。
在拍攝過程中，因為北京到處都是霧霾，所有外景都用CG處理。攝影團隊是三個美國人。因為拍攝時需要顏色均勻，所以拍攝時會在地上灑水。
鄧超希望電影像做夢壹樣，造了兩座大雪山拍雪山。墨菲和查孝道的愛情之地——《天臺》也是在棚裏拍的，然後做了特效。