27 октября в 15 милях от Софии, на водохранилище Огняново, произошла трагедия — во время съёмок сцены со взрывом резиновой лодки один из двух каскадёров, находившихся в ней, погиб, а другой в тяжёлом состоянии был доставлен в больницу. Тэйлор Лотнер рассматривался на роль Билли Тиммонса, которая в итоге досталась Лиаму Хемсворту. Планировалось появление в фильме Джеки Чана, который вынужден был отказаться от участия из-за занятости в своём режиссёрском проекте «Доспехи Бога: Миссия Зодиак». Специально для фильма был построен настоящий железнодорожный мост через реку Осым в Болгарии. Он будет функционировать как часть железнодорожной сети. Все сцены с Арнольдом Шварценеггером были отсняты за пять дней, за неделю до начала съемок «Возвращение героя» (2013). Сильвестр Сталлоне написал сценарий и исполнил роль в этом фильме, в предыдущем он был актером, соавтором сценария, продюсером и режиссером. Во время съемок в Болгарии Арнольд Шварценеггер вошел в роль политика и встретился с болгарским премьер-министром, вручил ему меч Конана-варвара. Последнюю версию этого фильма с Джейсоном Момоа в главной роли так же снимали в Болгарии. Это четвертый раз, когда Жан-Клод Ван Дамм работал вместе с Дольфом Лундгреном и Скоттом Эдкинсом. Имя персонажа Чака Норриса (Букер) — это намек на фильм «Черные тигры» (1978), где персонажа Норриса зовут Джон Т. Букер. В обоих фильмах Норрис играет военного в отставке, который участвует в спасательной операции, чтобы помочь своим старым товарищам. Лиам Хемсворт должен был сниматься в первом фильме, но после того как переписали сценарий, его роль была вырезана. Позже Сталлоне позвонил ему и пригласил сниматься в сиквеле. Донни Йену была предложена роль в фильме, но он отказался. Сталлоне приглашал Чака Диксона (Chuck Dixon), чтобы переписать сценарий, но он отказался. Сильвестр Сталлоне отменил свой промо-тур в поддержку этого фильма, после того как 13 июля 2012 года скончался его сын. Все положительные герои фильма носят на руке одинаковые часы Panerai Luminor Submersible 1950 в бронзовом корпусе (PAM 382) из лимитированной серии в 1000 единиц. В фильме упоминается, что Гуннар Йенсен (Дольф Лундгрен) имеет степень по химическому машиностроению. Это намек на самого Лундгрена, который имеет степень магистра в области химического машиностроения. Его персонаж отказался от карьеры ученого, чтобы работать вышибалой, а все для того, чтобы произвести впечатление на девушку. В реальной жизни Лундгрен отказался от этого, чтобы работать телохранителем на тот момент своей девушки Грейс Джонс. Джина Карано рассматривалась на роль Мэгги. Теннисист Новак Джокович снялся бесплатно в эпизодической роли в сцене перестрелки в аэропорту. Однако сцена с его участием была вырезана, в ней он нападает на террористов со своей ракеткой. В финальной сцене Арнольд Шварценеггер носит винтажную рубашку «Planet Hollywood Jam» в гавайском стиле под пиджаком. Сильвестр Сталлоне объяснил, что во время кастинга он особое внимание уделял поиску актеров, которые не участвовали в последнее время в проектах имевших громкий успех: «Мне было интересно собрать людей, у которых были яркие моменты в их карьере, а затем возможно наступили трудные времена, чтобы дать им еще один шанс. Мне нравятся такие ребята. Кто-то в свое время помог мне так и мне приятно, что я могу сделать это для них». Чак Норрис является главной темой целой поп-культуры бесчисленных «фактов Чака Норриса», созданной поклонниками. Более полумиллиона таких фактов как — «Чак Норрис досчитал до бесконечности дважды» — наполняют просторы интернета. Многонациональная команда актеров и съемочная группа примкнула к этому движению почти в ту же минуту, как Норрис сошел с самолета в основном месте действия фильма Болгарии. Они придумали фразу: «Чак Норрис не посещал Болгарию, Болгария посетила Чака Норриса». В ноябре 2010 года Чарли Шин рассматривался на роль агента ЦРУ охотящегося за Чёрчем. Но в итоге роль была вырезана из сценария. Жан-Клод Ван Дамм играет злодея по имени Вилен. Это имя в английском языке (Vilain) лишь одной буквой отличается от слова «злодей» (villain). Сиквел был задуман за несколько месяцев до того как «Неудержимые» (2010) был завершен и вышел на экраны. Возвращение персонажа Дольфа Лундгрена в финальной сцене было, скорее всего, добавлено в сценарий (несмотря на то, что он был убит в первоначальной версии) для того, чтобы была возможность для развития сиквела. Сильвестр Сталлоне попросил Чака Норриса упомянуть какой-нибудь из фактов о Чаке Норрисе (популярный интернет мем) в сценарии. Жена Норриса, Джина, предложила ему факт про кобру. («Чак Норрис был укушен коброй, и после пяти дней мучительной боли… кобра умерла»).