Tykwer e os Wachowski não trabalharam juntos no set; a filmagem, que começou em setembro, foi dividida em duas equipes, com o alemão dirigindo as cenas de época e os irmãos cuidando do futuro de ficção científica. Tykwer adaptou o roteiro com supervisão dos Wachowski.
Tom Hanks, Halle Berry, Hugh Grant, Susan Sarandon, Jim Broadbent, Hugo Weaving,Jim Sturgess, Ben Whishaw, Keith David, David Gyasi, Zhou Xun e Doona Bae estão no elenco, interpretando várias personagens em diversas épocas da história, em seis segmentos ao longo dos séculos.
A Warner Bros. vai distribuir Cloud Atlas na América do Norte enquanto a X Filme alemã financia a produção, que deve custar pouco abaixo dos US$ 100 milhões. No Brasil, o longa sai pela Imagem Filmes em 26 de outubro
