Une bataille après l'autre s’inspire très librement du roman Vineland (1990) de Thomas Pynchon. Paul Thomas Anderson n’en est pas à son coup d’essai avec cet auteur puisqu'il avait déjà adapté Inherent Vice. A noter que le réalisateur n’a pas voulu être fidèle à la lettre du livre. Ici, il a pris le squelette narratif (un homme traqué par l’État, un groupe rebelle, la paranoïa des années Reagan), mais l’a transformé en une comédie-action épique. Leonardo DiCaprio décrit d'ailleurs le film comme une "fable politique mais avec l’énergie d’un cartoon".
Le film a nécessité sept mois de tournage à travers la Californie (Eureka, Arcata, Sacramento, Stockton, San Juan Batista, San Diego, Los Angeles, Borrego Springs) et le Texas (El Paso).