Wytwórnie filmowe w Stanach Zjednoczonych, które mogą wyłożyć duże pieniądze na film, są zainteresowane tworzeniem filmów o Amerykanach, a ci nie brali udziału w tej ewakuacji wojsk alianckich. Nolan podjął się tworzenia tego filmu dopiero wtedy, gdy uzyskał pewność, że będzie mógł nakręcić brytyjski film, ale z amerykańskim budżetem.
W trakcie przygotowań do produkcji filmu, Nolan spędził kilka dni jeżdżąc po Anglii i rozmawiając z weteranami, którzy brali udział w operacji Dynamo. Otrzymał także pomoc od Imperial War Museum oraz historyka Joshui Levine’a, który opracował książkę zatytułowaną „Forgotten Voices of Dunkirk” i który został konsultantem w sprawach historycznych przy produkcji filmu. Filmowcy skontaktowali się także z lotnikiem Danem Friedkinem, który posiada sześć Spitfireów. Rozmawiali z nim na temat charakteryzacji samolotów, o tym, jak latają te maszyny oraz o przeciążeniach działających na pilotów. Przed napisaniem scenariusza, Nolan opracował precyzyjną „matematyczną strukturę” dla historii. Ta struktura miała znaczący wpływ na tworzenie ścieżki dźwiękowej przez długoletniego współpracownika Nolana – kompozytora Hansa Zimmera. Skomponowanie muzyki do filmu zajęło rok. W maju 2016, w Dunkierce rozpoczęły się zdjęcia do filmu.