该片根据小松左京的同名科幻小说改编。这部花了9年才写成的作品是日本科幻小说史的畅销之作，上下册合计卖出了近400万本。小说出版于1973年3月，随即就被东宝电影公司看中。电影花了三个多月制作成功，于1973年年12月29日公映，创造了从小说到电影的最快记录。
1998年，松竹公司曾准备投资12亿日元重拍这部电影，但这个计划最终因为无法筹得足够的资金而宣告流产。时隔8年，东宝终于再次将这部作品搬上了银幕。东宝不惜斥资20亿日元，摆出一副打造日本超级大片的阵势，雄心勃勃地要大大超越1973年的票房成绩。同时，该片还得到了来自日本防卫厅、海陆空自卫队以及东京消防厅的全面协助
该片的友情客串出演阵容十分强大。眼尖的观众可以从中找到《机动战士高达》的导演富野由悠季、《新世纪福音战士》的导演庵野秀明等日本影视界名人，甚至还有原作者小松左京、《暴风女神》的原作者福井晴敏等这些难得一见的非业界人士的面孔 。
该片的导演是樋口真嗣。他曾在《哥斯拉》系列电影中出任特效总监，又是动画公司GAINAX的元老，在《王立宇宙军》 、 《新世纪福音战士》等动画名作的制作名单中都可以找到他的名字。2005年樋口所执导的第一部长篇真人电影《暴风女神》也是一部以CG见长的战争片。樋口在该片更是发挥自己的特长将该片打造成了一场视觉盛宴，强劲的特效手段所营造出逼真的场景带给人们强大的震撼力
- 2014年3月6日，索契冬季奥运会上，在滑雪运动员渡部晓斗摘得北欧两项项目个人标准台银牌的片尾处，NHK开始播放起2006年拍摄的日本电影《日本沉没》的主题曲 。
- 曾出演《日本沉没》、《遗留搜查》和《相棒》等影视作品的配角石田太郎于2013年9月21日下午在日本神奈川县相模原市内的医院去世，享年69岁 。
- 小说原作者日本科幻小说家小松左京，于日本当地时间2011年7月26日凌晨4点36分因肺炎在大阪去世，享年80岁
- 出演了日本电影《日本沉没》的草彅刚在2006年8月25日，于东京霞之关环境省，将电影收益中的约一千万日元捐赠给小池百合子环境管理议员作为地球环境保护基金
