Le riprese del film sono iniziate nel Marzo del 2004 e sono durate poco più di 4 mesi tra Islanda, Chicago, Londra e Cardington. Un tempo molto lungo dovuto alla voglia di Christopher Nolan di non utilizzare un regista di seconda unità ma di dirigere personalmente tutti i ciak. Questo per salvaguardare una certa continuità nelle scene e la sua personale visione del film. La produzione ha cominciato a girare nel sud-est dell'Islanda, un territorio perfetto per ricreare le scene ambientate in Buthan e in particolare il combattimento di Bruce Wayne con Ducard sul lago ghiacciato.

Poiché il paese è attraversato da una sola autostrada a due corsie, la produzione ha dovuto costruire una strada per accedere al lago Vatnajokull, all'area usata per il villaggio e il monastero. In quest'ultimo caso si è deciso di costruire solo l'entrata a grandezza naturale, mentre il resto è stato costruito in scala. Da segnalare che la tempesta che si vede nel film si è abbattuta realmente sulla troupe, che ha continuato coraggiosamente a girare le scene con venti che arrivavano a 120 km/h.

Chicago è stata invece utilizzata come base per il design di Gotham City e in particolare per le scene in esterno dello spettacolare inseguimento in auto tra il traffico. La scena è stata girata prima al Lower Wacker Drive, nella zona denominata "The Loop" della città, salvo poi spostarsi sull'autostrada mai terminata di Amstutz. Per ricostruire la Batcaverna il bravo scenografo Nathan Crowley - confermatissimo anche il per Il cavaliere oscuro - ha utilizzato i famosi Shepperton Studios di Londra. Il set era lungo 75 metri, largo 36 e alto 12, e conteneva al suo interno ben 24 pompe utilizzate per ricreare la splendida cascata.