Khát vọng Thăng Long do Công ty cổ phần Kỷ Nguyên Sáng đầu tư và sản xuất. Nghệ sĩ nhân dân Lưu Trọng Ninh làm đạo diễn. Johnny Trí Nguyễn chỉ đạo võ thuật.[1] Đạo diễn hình ảnh bởi Dominic. Lưu Trọng Ninh và Charlie Nguyễn chắp bút kịch bản. Trần Bảo Chi thiết kế trang phục. Hồ Hoài Anh và Thanh Trần phụ trách âm nhạc. Công ty Kinomotive (của Hàn Quốc) thực hiện các kỹ xảo.[2] Các cảnh quay được thực hiện tại Thái Bình, Ninh Bình, Huế, Hà Nội, Đắk Lắk.[3]