Bình minh đỏ ban đầu là dự án phim được Nhà nước đặt hàng Hãng phim Hội Điện ảnh Việt Nam sản xuất.

Nhà biên kịch Nguyễn Thị Minh Nguyệt từng gặp và được bà Nguyệt Ánh - thành viên của Trung đội nữ lái xe Trường Sơn Nguyễn Thị Hạnh (Đoàn 559), kể chuyện và tặng lại cuốn hồi ký của trung đội.[2] Sau thời gian tìm tư liệu, Minh Nguyệt đã xây dựng kịch bản và gửi trình duyệt vào cuối năm 2018; sau 3 năm chỉnh sửa việc dựng phim đã được tiến hành.[3] Trước khi bấm máy, đạo diễn Nguyễn Thanh Vân và Hội Điện ảnh Việt Nam đã có buổi gặp mặt các cựu nữ lái xe của trung đội.[4] Bộ phim được bấm máy từ tháng 4 năm 2021.[2]

Trước khi bấm máy, các diễn viên của bộ phim được đào tạo khóa lái xe gaz trong 2 tháng, ban đầu Phạm Quỳnh Anh nhiệt tình tập nói giọng Bắc để diễn xuất, nhưng rồi cô cảm thấy việc này không dễ dàng nên chấp nhận lồng tiếng khi hậu kỳ.[5]

Bộ phim được quay tại miền Trung từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị, trong đợt dịch Covid-19 khiến quá trình làm việc khó khăn, dàn nhạc phải chia nhỏ từng thành viên đến ghi âm, hòa âm cho bộ phim.[6]