Съемки «Мулен Руж!» начались на две недели позже, чем планировалось, потому что Николь Кидман пришлось учить танцевать. При первой попытке станцевать вальс, она отдавила МакГрегору все ноги.

Невероятные лифчики и сетчатые чулочки, в которых щеголяла Николь Кидман, произведены всемирно известной фирмой Wolford, основанной в 1949 году, т.е. примерно на пятьдесят лет позже времени действия фильма.

Первоначально главные роли должны были сыграть Хит Леджер и Кэтрин Зета-Джонс.

Над изготовлением 300 костюмов работали 80 костюмеров.

Сюжет фильма развивается из сюжетных линий трёх опер: «Травиата», «Богема» и «Орфей и Эвридика». Также прослеживается некоторая схожесть с опереттой Жака Оффенбаха «Парижская жизнь».

В ноябре 1999 пришлось приостановить киносъёмки, так как Николь Кидман сломала ребро и повредила колено. Ряд сцен был снят с участием неподвижных крупных планов Кидман, сидящей в кресле-коляске.

Николь Кидман носила во время сьёмок самое дорогое ожерелье за всю историю кинематографа — его цена составила миллион американских долларов.

Композиция «Come what may» была написана для другого фильма Лурманна «Ромео + Джульетта».

В музыкальной основе фильма положены самые яркие образцы популярной и рок-музыки 20-го века: «Smells Like Teen Spirit» группы Нирвана, «Material Girl» и «Like A Virgin» Мадонны, «Nature Boy» Дэвида Боуи, «The Show Must Go On» группы Queen, «Your Song» Элтона Джона, «I will always love you» Уитни Хъюстон и другие. Режиссеру Бэзу Лурманну потребовалось около двух лет, чтобы собрать права на их использование в фильме.