מדונה קיבלה השראה לביים את הסרט מחייהם השנויים במחלוקת של אדוארד וסימפסון. היא אמרה שאם היא העלתה או דיברה על המלך אדוארד השמיני ועל ווליס סימפסון בארוחת ערב או במפגש חברתי אחר, "זה כמו לזרוק בקבוק תבערה לחדר. כולם פוצחים בוויכוח על מי הם היו. כלומר, הם היו מאוד שנויים במחלוקת – והמשיכו להיות. אז, כמובן, אני מאוד נמשכת לזה". מדונה למדה את ההיסטוריה של הוויתור, וניסתה להבין מה הוביל את אדוארד לוותר על כס המלכות.
הזמרת הקדישה שנתיים לחקר חייה של סימפסון וכתיבת התסריט. היא שהתה בחדר ריק בביתה וחקרה תמונות מקטלוגים של מכירות פומביות ותצלומים של הדוכס והדוכסית בגילים שונים. "ישבתי בחדר שהיה מוצף לחלוטין בתמונות שלהם כדי שאוכל לספוג את האנרגיה שלהם. ניסיתי להבין את מהות סיפור האהבה שלהם וניסיתי להבין בעצמי אם יש דבר כזה אהבה מושלמת", היא אמרה. מדונה לא הייתה מעוניינת ליצור ביוגרפיה על סימפסון, אלא ליצור סיפור מודרני על וואלי וינטרופ במטרה לספק נקודת מבט על אותו הסיפור: "כולנו יכולים לקרוא את אותו ספר היסטוריה ויש לנו נקודת מבט שונה. אז היה לי חשוב לא להציג את הסיפור ולומר, 'זה הסיפור האחד והיחיד', אבל לומר, 'הסיפור הזה ריגש אותי ונתן לי השראה'. כך נוצרו שני סיפורי האהבה".
אחת הדמויות הראשונות שמדונה פיתחה עבור הסרט הייתה יבגני, מהגר רוסי המתגורר בברוקלין ועובד במנהטן. דמותו נוצרה בהשראת יוג'ין היץ, שגילם את התפקיד הראשי בסרט "טינופת וחוכמה" (2008). מניע נוסף לפרויקט היה אדוארד וסימפסון, שהפכו לנושא לביקורת תקשורתית והשמצה פומבית והודחו על ידי משפחת המלוכה. מדונה, שהתעניינה בפולחן הידועניות, גילתה שרבות מהשמועות סביב חייה של סימפסון היו מופרכות ורצתה להציג אותה כבת אדם עם פגמים וצד פגיע. "המסר של הסרט הוא להבין שבסופו של דבר האושר טמון בראש שלך ושאנחנו למעשה אחראים על הגורל שלנו", אמרה.
ליהוק.
עם כיוון השעון מימין למעלה: אבי קורניש, אנדראהרייסבורו, אוסקר אייזק וג'יימס ד'ארסי
מדונה החלה לעבוד על הליהוק של "וואליס ואדוארד" לאחר שחזרה מאפריקה, שם הייתה בחופשה. היא זכרה שהתקשתה בענייני הליהוק כאשר ביימה בסרטים אחרים בעבר וזאת, כיוון ששחקנים רבים סירבו לחתום על תפקיד מסוים. מדונה השוותה את תהליך ליהוק הסרט לתהליך הקלטת אלבום אולפן חדש, שבו היא יכולה לבחור בקלות אנשים עמם היא רוצה לעבוד. אבי קורניש הוחתמה לגלם את וואלי וינטרופ, בעוד ווליס סימפסון והמלך אדוארד השמיני גולמו על ידי אנדראה רייסבורו וג'יימס ד'ארסי. את יבגני גילם אוסקר אייזק ואת בעלה של וואלי, ויליאם, גילם ריצ'רד קויל. ורה פרמיגה הוחתמה בהתחלה לגלם את סימפסון, אך פרשה כאשר נכנסה להריון.
הזמרת ראתה את רייסבורו בתור מרגרט תאצ'ר הצעירה בסרט "ההליכה הארוכה לפינצ'לי" (2008) ששודר ב-"BBC", ורצתה שהיא תגלם את סימפסון: "חיפשתי איכות מסוימת: משהו שביר, אנדרוגיני ועם זאת נשי בצורה ממש מיושנת כשראיתי את אנדראה, ידעתי מיד שהיא האחת". קורניש אמרה על תפקידה כווינטרופ, "מדונה היא אישה חזקה ועצמאית שלא צריכה גבר כדי להגדיר אותה – וזה ראוי להערצה. היא למדה כל היבט של מה שקרה עם ווליס סימפסון ואדוארד השמיני [...] זו תובנה מרתקת לגבי מעמד ורומנטיקה. מדונה יצרה אישה עכשווית – אותה אני אגלם – בשם וואלי, אשר מוקסמת ממה שקרה לגברת סימפסון". לבתה של מדונה לורדס הוצע תפקיד, אך הזמרת התנגדה לכך. עם זאת, מאוחר יותר היא אפשרה ללורדס להשתתף בסרט בתור וואלי וינטרופ הצעירה.
ליואן מקגרגור הוצע לגלם את תפקידו של המלך אדוארד השמיני, אך הוא הוחלף על ידי ג'יימס ד'ארסי. המפיק דייוויד פרפיט ומנהלת הליהוק נינה גולד עזבו את "וואליס ואדוארד", כאשר מקורות דיווחו שיש להם "הבדלים יצירתיים" עם מדונה וגילו שהיא נאבקת "לשתף פעולה ולהאציל". מרגו סטילי הוחתמה לגלם את ליידי תלמה פורנס אך עזבה את הפרויקט, בטענה של ​​"הבדלים אמנותיים" עם מדונה: "היה לי את התפקיד, אך היו לנו הבדלים אמנותיים. היא (מדונה) היא באמת משהו. אני מאחלת לצוות השחקנים בהצלחה כי הם כולם ממש מוכשרים". היא הוחלפה בקייטי מקגראת'. ג'ודי פארפיט הוחתמה לגלם את המלכה מרי, וג'פרי פאלמר לוהק לתפקיד סטנלי בולדווין. האב ובנו האמיתיים ג'יימס ולורנס פוקס הוחתמו לגלם את המלך ג'ורג' החמישי ובנו, ברטי (אחיו הצעיר של אדוארד). ב-"BBC" דיווחו כי חברי המרכז הוולשי של לונדון הביעו עניין להופיע בסצנה שבה אדוארד מזועזע מתנאי החיים בכפרי הכורים הוולשים. דובר המרכז, שסוכנות הליהוק של הסרט יצרה איתו קשר, אמר: "היו לי כ-15 שיחות טלפון הבוקר, ואתמול היה משעמם כי כולם רוצים להיות בסרט עם מדונה". המרכז אמר כי דרושים דוברי ולשית כניצבים בסצנות של ביקוריו של אדוארד בעמקי דרום ויילס בשנות ה-30.
נטלי דורמר לוהקה לגלם את תפקידה של המלכה אליזבת הצעירה (המלכה האם). דורמר אמרה על התפקיד, "המדינה הזו נוטה לזכור את המלכה האם כבת 97 מקומטת למדי, אך אני מגלמת אותה כשהיא הייתה בת עשרים או שלושים ומשהו; כשהיא הייתה קסומה למדי". הערכתה של דורמר לתפקיד צוינה על ידי ההיסטוריון המלכותי הוגו ויקרס, שהתבקש על ידי מדונה לייעץ לה לגבי המאפיינים של בני משפחת המלוכה ואישר שמדונה תיארה את המלכה האם כהשפעה שלילית על היחסים בין אדוארד השמיני לסימפסון.
צילום.
רוצה את "וואליס ואדוארד" בצורה האותנטית ביותר שאפשר, מדונה רצתה לצלם במקומות שבהם מתגוררת משפחת המלוכה. היא עברה לממלכה המאוחדת, כיוון שצילומי הסרט ארכו שישה חודשים. תקציבו היה 11 מיליון ליש"ט (17.62 מיליון דולרים). הצילומים החלו ב-5 ביולי 2010; המקומות כללו את לונדון ומחוזות הבית, עם נסיעות לניו יורק ולצרפת. סצנות שונות צולמו בשתי הקומות העליונות של פאב אבינגדון, ואחריהן סצנות בקלאב קוורטרס בכיכר טרפלגר. הצילומים אירעו גם בסטוק פארק, בקינגהאמשייר.
לאחר מכן, ההפקה עברה לצרפת, שם מדונה צילמה סצנות עם ד'ארסי ורייסבורו בפאלם ביץ' במרסיי ב-29 ביולי 2010, ובווילפראנש-סור-מר ב-30 ביולי. הסצנות צולמו עם קורניש במלון לה מוריס. בזמן הצילום עם רייסבורו, מדונה והצוות שלה ביקשו מקרטייה ליצור עותקים של אוסף אבני החן הנרחב של סימפסון עבור הסרט. צמיד מפרק כף היד של רייסבורו אבד בים התיכון, ומדונה הזמינה אחד חלופי במקום. המעצבת אריאן פיליפס תיארה את הצילומים שכללו את התכשיטים המקוריים של סימפסון:
הצילומים עברו לניו יורק בספטמבר, שם צילמה מדונה סצנות בברוקלין. ד'ארסי היה צריך לרקוד בלט בסצנה אחת; הוא לא ידע בלט, ומדונה ביקשה ממנו ללמוד את השלבים. לפי ד'ארסי, הסצנה הייתה "ריקוד יוצא דופן עם הרמות וסיבובים. עם זאת, אני לא יכול לעשות את זה, אך אתה עושה את זה כי היא [מדונה] איכשהו הופכת את הבלתי אפשרי לאפשרי וזה נותן לך הערכה עצמית מדהימה כשאתה עושה זאת. את הדברים האלה". מדונה גם ביקשה ממנו ללמוד לנגן בחמת חלילים בשישה שבועות ולרכב על סוסים.
תלבושות.
לאחר שסיימה את התסריט והחלה לעבוד על הליהוק וההפקה, מדונה הבינה שתקציב הסרט יהיה גבוה. לדמותה של סימפסון היו כ-80 שינויים בתלבושות, עם שמלות של מעצבים כמו בלנסיאגה, כריסטיאן דיור, מדלן ויונה ואלזה סקיאפארלי. רוב השמלות האמיתיות שלה היו במוזיאונים (ולא ניתנו להשגה על ידי מדונה), אך רבים מבתי הקוטור הציעו לשחזר את השמלות עבורה. כאשר ביקשה שמלת כלה של מייקל או'קונור (המוצגת במוזיאון הלאומי לתלבושות בסקוטלנד) לסצנה עם רייסבורו, מנהלת המוזיאון מרגרט רוברטס אמרה שהיא שמחים לשלוח למדונה את השמלה: "תערוכת הנישואים בסרטים שלנו עמוסה בשמלות מקוריות שמספרות סיפור לא רק על ההיסטוריה של התקופה שהן מייצגות, אלא גם על הזוהר והסגנון ההוליוודי [...] זו שמלה שנעשתה עבור הסרטים, אז כשקיבלנו את הבקשה מחברת ההפקה של מדונה, שמחנו להיענות". מעצבי אופנה נוספים שעבדו על הסרט כללו את ג'ון גליאנו ואייסה, שסיפקו בגדים; פייר קרטייה סיפק את התכשיטים, וסטיבן ג'ונס את הכובעים.