Фильм снят по одноименной пьесе Алексея Толстого.
Много сил отняли поиски грима, внешности. Симонову немного подбрили волосы, увеличив лоб. Сделали парик, воспроизводивший характерную петровскую причёску. Наклеили усы, тоже стремясь сделать их похожими, густые щетинистые брови. Для того чтобы на экране получить одутловатость щёк, очень характерную для Петра, Симонов снимался немного небритым. Чтобы сделать Симонова выше окружавших его людей, актёра обували в сапоги на высоких каблуках, а внутрь сапог подкладывали пробки.
«Войско» для фильма набирали из людей, пришедших по объявлению в газете. К воротам «Ленфильма» явилось около десяти тысяч человек, из которых отобрали полторы тысячи наиболее характерных, «типичных» для Петровской эпохи.
Для фильма на разных предприятиях было заказано 1400 треуголок, 200 гренадерских шапок, 1300 туфель, 1000 штыков, 60 тысяч пуговиц.
В 1941 году режиссер Владимир Петров и актеры Николай Симонов и Михаил Жаров были удостоены Сталинской премии I степени.
Существуют две версии фильма — подлинная (1937—1938 гг.) и «восстановленная». В 1965 г. фильм был перемонтирован. Была сильно сокращена вторая серия, — несколько сцен было вообще вырезано (сцена бегства работных людей на Дон, подписание царевичем Алексеем Петровичем манифеста, посещение царевичем, Ефросиньей и Буйносовым крестьянской избы, разговор Петра I с «самым старым человеком» на празднике в честь Ништадтского мира и др.) Первая серия была сокращена незначительно (в частности, отсутствует сцена целования придворными руки Екатерине Алексеевне и сильно сокращена сцена наводнения). Кроме того, большое количество сцен в обеих сериях было переозвучено, текстовые вставки частично убраны, частично заменены закадровым текстом, титры полностью перемонтированы.