編導內田英治近6年前開始籌備這部作品，「芭蕾舞」是最初就有的想法。劇本完成後，內田對於飾演一果的演員也有一定堅持，與其找有演戲經驗的童星，靠替身拍芭蕾舞戲，他更希望是一位能親自完成所有芭蕾場景的新人，最終透過海選，找到了當時才小學六年級的服部樹咲。
服部樹咲出道前曾參加日本國內的芭蕾舞比賽，2016年在「第76屆NAMUE古典芭蕾比賽名古屋大會」上奪冠，2018年於「NBA青少年芭蕾比賽東京2018」也拿下小學六年級組冠軍，擁有深厚舞蹈功力，在海選時讓內田眼睛為之一亮，劇組工作人員也深陷她的魅力之中。
《午夜天鵝》開拍時內田並沒有針對草彅剛的角色下太多指示，但對服部則提出了許多要求，他說：「大約一個半月的時間，我安排她接受非常多的訓練，和草彅剛是完全相反的狀況。」內田在拍攝過程中，發現服部和草彅一樣，眼神都非常有魅力，「拍他們兩個人對話時，會不自覺地想要特寫，想看他們透過眼神的傳達出來的演技。」
作品在2019年10月開鏡，12月暫時殺青，暫停半年後才在隔年拍攝最後一場戲。相隔半年再見到服部，內田表示讚嘆：「她透過這部作品成為了一位演員，一開始的她就像個孩子，總是傻傻地站在鏡頭前，但慢慢地她學會去接收凪沙或是好友小琳的演技，她會從對方身上學習，我就這樣旁觀著她蛻變成演員過程，真的很有趣。」
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