В пятидесятых годах прошлого века Маргарет Кин, художница с необычным талантом, захватывает внимание мира своими портретами детей с гипнотически большими глазами. Её работы завоевывают сердца коллекционеров, становясь объектом желаний и больших финансовых вложений. Однако, внутри семьи Маргарет царит напряжение: её муж, стремясь поддерживать традиционные семейные ценности, мечтает видеть её лишь как заботливую домохозяйку. Вместо того, чтобы подавить её творческий порыв, он начинает присваивать себе авторство её картин, выставляя их под своим именем. Такое двойственное положение приводит к успеху на арт-рынке, но постепенно разрушает их брак. Маргарет, осознавая, что не желает ограничивать свою жизнь ролью домохозяйки, сталкивается с кризисом собственной идентичности и начинает борьбу за признание своих прав на собственные произведения.
Фильм снят по мотивам книги Маргарет Кин «Большие глаза. Загадочная история Маргарет Кин».
Изначально вместо Эми Адамс и Кристофа Вальца на главные роли рассматривались кандидатуры Риз Уизерспун и Райана Рейнольдса.
Сценаристы фильма Ларри Карашевски и Скотт Александер ранее работали с Тимом Бёртоном над его лентой «Эд Вуд». Первоначально предполагалось, что Бёртон будет только продюсировать новый фильм, а режиссёрами станут сами сценаристы, но весной 2013 года было сообщено, что Бёртон выступает и в качестве режиссёра.
В сцене, где Уолтер и Маргарет рисуют в парке, на заднем плане на скамье сидит настоящая Маргарет Кин.