В октябре 2007 года Джордж Миллер набрал актёрский состав фильма. Он включал Д.Дж. Котрона в роли Супермена, Арми Хаммера в роли Бэтмена, фотомодель Меган Гэйл в роли Чудо-женщины, рэп-исполнителя Коммона в роли Зелёного фонаря — Джона Стюарта, Адама Броди в роли Флэша — Барри Аллена, Сантьяго Кабрера в роли Аквамена — Артура Карри и Хью Кияс-Бёрна в роли Марсианского Охотника — Дж'онна Джо'нзза. Но Миллер не смог немедленно приступить к съёмкам, и утверждённые на эти роли актёры занялись другими проектами.
В январе 2008 года кинокомпания Warner Brothers объявила о замораживании проекта на неопределённый срок и роспуске уже набранных на роли в фильме актёров. Там посчитали, что сюжет будущего фильма требует существенной доработки, что на тот момент не представлялось возможным из-за объявленной Гильдией сценаристов США забастовки (2007-2008).
Работа над проектом заняла 10 лет.
Крис Террио закончил работу над сценарием в июле 2015 года.
Готовясь к роли, Галь Гадот занималась ушу, кикбоксингом, фехтованием с мечом, джиу-джитсу и капоэйра.
Художником по костюмам должна была стать Марит Аллен, но она в ноябре 2007 года скончалась.
В какой-то момент работы над фильмом кинокомпания Warner Brothers подумывала о том, чтобы применить технологию «захвата движения».
В какой-то момент режиссёрами фильма предполагалось сделать Лану и Лилли Вачовски, а также Бена Аффлека.
В 2007 году снять фильм предложили Джейсону Райтману, но он отказался.
При работе над проектом, Зак Снайдер вдохновлялся фильмом « Семь самураев » и серией комиксов «Новые Боги».
Финальная схватка происходит на севере России, но в отечественной локализации сцена разворачивается в Польше.
23 мая 2017 года режиссёр картины Зак Снайдер заявил, что из-за смерти дочери не может больше работать над фильмом и собирается больше времени уделять семье. Его заменил Джосс Уидон. Уидону осталось доснять несколько эпизодов и заняться постпродакшеном.
Большие проблемы возникли с Генри Кавиллом. В то время он был занят на съемках боевика « Миссия невыполнима: Последствия », где его персонаж носит пышные усы, которые актер не имел права сбривать по контракту. В «Лиге справедливости» он снимался с усами, которые затем убрали цифровым способом.