Dù kịch bản phim được duyệt, cấp phép sản xuất nhưng vẫn nhận phải sự phản đối, đã có những thư nặc danh yêu cầu dừng sản xuất được gửi đến Cục điện ảnh. Những đơn thư này cho rằng bộ phim chủ yếu khai thác chuyện tình cảm của các giáo viên, cùng với cảnh nóng sẽ ảnh xấu đến hình tượng nhà giáo.[4]

Bộ phim được quay tại Tả Giàng Phìn, Sapa, Lào Cai.[5]

Thào A Dê, một diễn viên nhí dân tộc H'Mông đóng một vai phụ trong phim với mức lương 70.000/tháng,[6] quá tham gia bộ phim giúp anh có hứng thú và động lực với việc học. A Dê là người đầu tiên của xã Tả Giàng Phìn học lên đại học (Trường đại học Sư phạm Hà Nội) .[7] Anh là một trong 65 cá nhân được nhận giải thưởng "Thanh niên sống đẹp năm 2021" của Trung ương Hội Liên Hiệp Thanh niên Việt Nam.

Vai diễn thầy Tành trong Thung lũng hoang vắng là vai chính duy nhất trong sự nghiệp của diễn viên Nguyễn Hậu.[8][9]

Trong phim diễn viên Hồng Ánh có những cảnh nóng với nhân vật Hùng, cô lo lắng vì không biết bạn diễn sẽ thế nào. Kinh phí làm phim không đủ thuê diễn viên đóng thế cho Hồng Ánh cũng như đoàn làm phim chưa tìm được diễn viên phù hợp cho vai Hùng. Cuối cùng nhân vật này được giai cho Trung Dũng - lúc này là trợ lý quay phim của đoàn.[10]

Tháng 10/2002 bộ phim được đưa đi tham dự Liên hoan phim Kim Kê ở Trung Quốc.[11]