Фильм снят по мотивам сказки Льюиса Кэрролла «Алиса в стране чудес» (Alice’s Adventures in Wonderland, 1865). Исполнительница главной роли Миа Васиковска, первая из объявленных прессе актеров, занятых в проекте, была утверждена за четыре месяца до начала съемок. Джонни Депп пошутил в одном из интервью, что мог бы сыграть все роли в этом фильме. Впоследствии он был выбран на роль Сумасшедшего Шляпника. Фильм основан на одноименной сказке Льюиса Кэрролла и её продолжении «Алиса в Зазеркалье». Съёмки с живыми артистами продолжались всего 40 дней. На роль Алисы пробовались Аманда Сайфред и Линдси Лохан. Рост Мии Васиковской, которая играет Алису, 5 футов и 4 дюйма в реальной жизни. По ходу фильма рост Алисы все время меняется – от 6 дюймов до 20 футов. Много работы было над тем, чтобы использовать больше практические методы изменения роста, нежели спецэффекты, часто Алисе (Мии Васиковской) приходилось использовать ходули, чтобы быть выше остальных. Музыку к фильму написали известные рок-группы Tokio Hotel и Franz Ferdinand, а также канадская певица Аврил Лавин и вокалист группы Cure Роберт Смит. Для фильма было построено всего лишь 3 декорации. В фильме сохранились персонажи, элементы фабулы и центральные темы книг Льюиса Кэрролла («Алиса в Стране чудес» — Alice’s Adventures in Wonderland, 1865; «Алиса в Зазеркалье» — Through the Looking-Glass, and What Alice Found There, 1871), но это совершенно новая история. Алиса возвращается в Страну чудес, где она уже была в детстве, вот только никаких воспоминаний о своих прежних приключениях у неё не осталось. Пробы на роль Алисы проходила известная молодая актриса Дакота Блю Ричардс. Однако из-за разницы в возрасте (сценарий предусматривал 18-летнюю героиню) и ряда сюжетных поворотов, включающих любовный роман с Сумасшедшим Шляпником (Джонни Депп), 14-летней (на тот момент) Блю Ричардс было отказано.