Режиссёр и сценарист Жан-Жак Анно представлял себе, что 5% будущего фильма будет смонтировано из съёмок самого пожара на смартфоны, кадров теленовостей и т.д. Поэтому за год до выхода фильма на экраны он дал объявление о том, что требуются записи вызванных пожаром пробок на дорогах, людей на улице, возносящих молитвы о спасении из-за пожара, и записи с места пожара, сделанные зарубежными корреспондентами. Он даже создал сайт, куда такие материалы можно было посылать.
Самым сложным было снимать обрушение шпиля внутри собора. Уменьшенных размеров звонницу пришлось сооружать в павильоне (сохранив при строительстве все пропорции), и там же её поджигать. Сцену снимали при минимуме персонала на съёмочной площадке. Все присутствовавшие были одеты в защитные костюмы. Сняли сцену с одного дубля, задействовав 12 камер, оснащённых защитными кожухами.
Пламя в фильме показано настоящее – либо взятое из присланных кинематографистам видеоматериалов, либо снятое в момент реконструкции пожара в павильоне. Порядка 400 визуальных эффектов в фильме всё же присутствует. Их наличие обусловлено необходимостью убрать с изображения кабели и различные трубы и трубки, а также добавить клубы дыма и языки пламени в сцены с актёрами (их не снимали там, где было опасно находиться).
В Нотр-Даме шли восстановительные работы, так что снимать в нём было невозможно. Съёмки проходили в других соборах Франции, в частности, в городе Бурж (там снимали, в основном окрестности готического собора Св.Стефана), в Амьенском соборе (снимали некоторые его элементы) и в католическом соборе в Сансе в Бургундии (там снимали ведущую на вершину колокольни лестницу, неф и сцены, в которых огонь распространяется по деревянным конструкциям 13-го века).