Jak relacjonował reżyser, Schwartz „po wielu latach wrócił do zawodu z ogromną tremą i strachem”, lecz po udanej realizacji przedstawienia będącego częścią filmu Kieślowski „zobaczył prawdziwie szczęśliwego człowieka”.

Zdjęcia do Podwójnego życia Weroniki rozpoczęły się jesienią 1990 roku. Za stronę techniczną filmu odpowiadał operator Sławomir Idziak. Podstawowym filtrem użytym przez operatora był złocisto-żółty, co sprawiło, że świat filmu „jest dużo piękniejszy niż naprawdę”. Polską część Weroniki kręcono w Krakowie, Starym Sączu, Nowym Sączu i Grybowie. Zdjęcia do francuskiej partii odbyły się przede wszystkim w Clermont-Ferrand, które zdaniem Idziaka najbardziej przypominało Kraków z polskiej części filmu. Montaż filmu miał miejsce w wytwórni w Clermont-Ferrand z udziałem montażysty Jacques’a Witty, z którym komunikacja odbywała się przy pomocy tłumacza Marcina Latałły. Kieślowski kazał zmontować prawie dwadzieścia wersji filmu, z których nie był zadowolony, gdyż niepokoił się o potencjalny odbiór swego pierwszego zagranicznego dzieła. Dla potrzeb dystrybucji wybrano dwie wersje filmu o różnych zakończeniach.