В сердце Вены знаменитый иллюзионист Эйзенхайм поражает публику своими невероятными трюками, которые на грани фантастики и реальности. Он не просто развлекает — он заставляет зрителей верить в чудеса, выращивая деревья прямо на их глазах и выпуская голубей из пустых рукавов. Его спектакли быстро становятся мировой сенсацией, привлекая внимание даже кронпринца Леопольда и его спутницу, которые решаются на посещение одного из представлений. Кульминацией вечера становится момент, когда девушка кронпринца добровольно участвует в одном из трюков, чтобы в итоге бесследно исчезнуть под пледом. Теперь перед Эйзенхаймом стоит задача не только доказать, что перед зрителями был исключительно фокус, но и раскрыть истинные мотивы девушки, которые могут изменить ход его карьеры и жизни.
Для полного погружения в роль Эдвард Нортон стал учеником известного иллюзиониста Джеймса Фридмана. Несмотря на это, в некоторых сценах мы видим руки Фридмана, а не Нортона.
Часть отснятых сцен не вошла в финальную версию фильма, включая сцену с участием Робби Кэя.
Несмотря на то что действие фильма происходит в Австрии, фильм большей частью был снят в Чешской Республике. Город Вена, в котором разворачивались основные события, был снят в чешском городе Табор и Праге. Деревня, в которой вырос Эйзенхайм, была снята в Чешском Крумлове. Замок принца Леопольда — это замок Конопиште, расположенный около Бенешова, в котором жил Франц Фердинанд — австрийский эрцгерцог. Остальные эпизоды фильма были сняты на киностудии «Баррандов» в Праге.
Ключевые трюки («Апельсиновое дерево» и «Бабочки») придуманы известным иллюзионистом 19 века Робер-Уденом.
Любовную сцену снимали исключительно при свете керосиновых ламп. К концу каждого дубля помещение до такой степени наполнялось дымом, что видимость в нём заметно снижалась.
Аарон Тейлор-Джонсон, который в начале фильма играет юного Эдварда, действительно научился показывать фокус с мячиком.
Хотя история «Иллюзиониста» является вымыслом, некоторые её детали основаны на биографии австрийского Наследного Принца Рудольфа, сына Императора Франца Иосифа. Как раз тот портрет, который Айзенхайм изображает при помощи фокуса во дворце, на самом деле и есть портрет Франца Иосифа. Мёртвые тела Рудольфа и его любовницы Баронессы Мэри Ветсеры были найдены в его охотничьем домике в Майерлинге 30 января 1889 года. Имперская семья на протяжении многих лет придавала этому событию налет таинственности.
В сцене, когда Принц Леопольд стреляет из ружья, к нему подходит инспектор Уль, чтобы сообщить о тайных встречах Софии и Айзенхайма. В последующем их диалоге словом «прелюбодействовать» заменили слово «Fucking», чтобы картина смогла достичь рейтинга PG-13, который исключает слово на букву «F».
Показанный в фильме способ вызывания духов состоял в проецировании заранее записанного образа на неотчётливом фоне. Учитывая, что духи, которых вызывал Эйзенхайм, могли разговаривать и взаимодействовать со зрителями, логично предположить, что он пользовался другим популярным среди фокусников той эпохи способом. Настоящего человека за сценой освещали посредством т.н. волшебного фонаря. Фонари, которые Эйзенхайм велит своим ассистентам оставить, когда они собирают вещи, были похожи на волшебные.
Кронпринц Леопольд, которого сыграл Руфус Сьюэлл, списан с кронпринца Рудольфа, наследника австрийского престола. В 1889 году Рудольф со своей любовницей, баронессой Марией фон Вечера, получили отказ на прошение о разрешении вступить в законный брак, после чего покончили с собой в имении Майерлинг. Широко распространено мнение, что они застрелились, хотя существуют и различные теории заговора.