俗话说“罗马城不是一天建成的”，《泰坦尼克号》这样一部狂捞18亿美元票房，横扫11项奥斯卡大奖，感动全球无数观众的旷世巨片，背后凝聚的是以导演詹姆斯·卡梅隆为首的制作团队呕心沥血的辛苦付出。超支6000万美元、拍摄周期延长6周、上映时间推迟半年……这些计划之外的状况都从侧面证明了当年的制作过程费尽周折。 卡梅隆制作了无比细致的拍摄计划表并将其提交给了20世纪福斯公司，说服福斯公司同意他去真实的泰坦尼克号沉船地点，实地拍摄电影里的现代勘探场景。福斯公司给了卡梅隆50万美元去泰坦尼克号遇难的地点考察。卡梅隆和一艘俄罗斯科考船和平号(Akademik Keldysh)一同，从加拿大新斯科舍省的哈利法克斯港前往泰坦尼克号海难地点，最后大约拍出了15分钟左右的画面。
在搭建人工湖、摄影棚的同时，泰坦尼克号巨大的船体模型也在艺术总监Charles Lee的带领下建造着。Charles Lee曾是一位建筑师，对这类工作非常有经验。卡梅隆的想法是：“我要尽我所能地表现这艘船，把关于这艘船的一切都展现出来，当年泰坦尼克号上面有的，我们的电影中就得有。”
为了拍摄头等舱入水这场戏，这个场景的顶部安装了三个集装箱，在里面装的水大约有5万加仑。开拍的时候，三个集装箱同时将三个门一起打开，巨大的水流从屋顶直接倾泻到这些演员们的身上，非常完美，一条过。
当年泰坦尼克号头等舱里的高级地毯是英国BMK-STODDARD公司提供的。85年之后，这家老牌公司接到了卡梅隆的订单，照着当年的设计稿，以同样的材质，再次制作了1670平方米的地毯。
整部电影实拍时所有的实物、服装全部是真货。在拍摄完进餐一场戏之后，卡梅隆意识到餐具上应该要有白星公司的标识。于是，餐具、食物、服装、临时演员……全部来过一遍，这场戏重拍花掉了200万美元。
船上那个著名的真实历史人物"永不沉没的玛丽·布朗"，卡梅隆希望奥斯卡影后获得者凯西·贝茨可以出演，但是凯西要价60万美元，二十世纪福斯公司觉得太高，卡梅隆则坚持自己的意见，最终这笔钱由卡梅隆个人和公司平摊。
室外拍摄的一个重要场景是泰坦尼克号即将沉没前的生死场面，现场有150名特技演员，穿着安全装置，外面套着乘客的服装，以每次10个的频率从栏杆上掉下去。
拍摄泰坦尼克撞冰后下沉，JACK和Rose求生场景，两人扒在木板上听导演讲解。
片中出演老年Rose孙女的女演员苏茜·爱米斯，后来嫁给了导演卡梅隆，正是卡梅隆的现任妻子，这次《泰坦尼克号》3D全球首映上她也与卡梅隆携手亮相。
