試写を見た原作者の赤川次郎は、アイドル映画のはずなのに薬師丸ひろ子の顔も判別できないロングショットの撮影やカットが少ない長回しといった実験的な映画内容に驚かされた。相米監督は、魚眼レンズやズームレンズを実験的に使ったが、やり過ぎだったと反省している。当時東映の宣伝担当だった遠藤茂行は、意外性のあるタイトル、〔ヒットメーカーである〕赤川次郎の原作、相米映画のクオリティに加え、主演の薬師丸本人が主題歌を歌ったことが映画ヒットの要因と分析している。岡田茂東映社長は「角川商法の文庫、映画、レコード三位一体戦法の見事な勝利だった。薬師丸ひろ子のレコードで最後にグンと伸ばしたの、これが利いたわねえ」などと述べている。本作の成功を受け、1982年2月の時点で岡田が1983年の正月映画に『汚れた英雄』と『伊賀忍法帖』の二本立ての製作を角川に任せることに決めた。映画評論家の増當竜也によれば、『セーラー服と機関銃』は薬師丸を一躍日本映画界を代表する青春スターにしただけでなく、大作路線からプログラムピクチャー路線に舵を切った角川映画の救世主となった。1983年1月3日にはTBSの「月曜ロードショー」で新春1回目としてTV初放送され、その半年後の9月26日には同局同枠「月曜ロードショー」で再放送された。日本郵便が2006年10月10日に発行した特殊切手「日本映画II」(現代の名作)(1980年〜2000年代公開)は、代表的な日本映画10作品を選定しているが、その1本に『セーラー服と機関銃』が選ばれた。
映画に関して何も注文をつけなかった角川春樹が、キティ・レコードが用意していた来生たかおの主題歌に「この主題歌は俺が聴いたなかで最低だよ」とクレームをつけた。また、相米監督はキティ・フィルムとキティ・レコードの社長多賀英典に「ラストシーンを考えると、主題歌は女性の方がいい」と主役の薬師丸に歌わせると言い出した。相米監督や榎戸助監督は薬師丸に同曲を歌わせ、カセットテープに録音した。この歌の出来が良かったので、角川には内緒で主題歌を薬師丸に変更しキティ・レコードからリリースすることになった。薬師丸が歌うことで、角川は曲に対して何も文句を言えなくなった。薬師丸やキティ側が音楽制作に盛り上がっているなら〔歌手デビューも〕良いんじゃないのと角川は許可した。映画『セーラー服と機関銃』の宣伝を担当した遠藤茂行によれば、映画ファン限定のスターだった薬師丸が主題歌を歌うことで同世代のアイドルにもなった。
撮影は台風や薬師丸のケガのトラブルがあったので8、9日ぐらいの超過、予算も1000万円以内超過の1億8000万円と伊地智は実に穏やかだったと記憶している。
仙元誠三キャメラマンも村川透監督の『遊戯シリーズ』がワンカット（長回し）が多く、自分も好きだったので「ワンカットで行きましょう」と自分から監督に提案することもあった。
ラストの薬師丸が極端に短い髪型に変わり、赤いハイヒールを履いて『七年目の浮気』のマリリン・モンロー風に地下鉄通風口からの風でスカートをひらめかせるシーンは伊勢丹新宿店の前（新宿通り）で撮影が行われた。薬師丸の演技は数百メートル離れた新宿東映会館上階から望遠レンズを用いて隠し撮りされている。薬師丸の周囲にエキストラを使っている以外は、たまたま居合わせた一般の人が薬師丸を取り巻いている。一般の人が自由に動く中、黒沢助監督が仕込みのエキストラを誘導するためにエキストラとして参加している。黒沢助監督はラストカットで映画に映り込んでもいる。
薬師丸が機関銃を撃つシーンで破裂して飛び散ったダンヒルのビン（飴ガラス製）の破片が薬師丸の鼻のすぐ脇に当たり、出血を伴う軽傷を負った。薬師丸本人はこの負傷に気づかなかったが、すぐ脇に立っていた渡瀬恒彦は気づき、薬師丸をかばう（手当てを受けさせるよう手配する）ようなそぶりを見せている。傷は長さ1cm弱で浅かったが、対応した医師は傷痕は残ると宣告する。翌日、伊地智は預かっている薬師丸を負傷させてしまったお詫びに角川に出向くが、何の文句も言われないので拍子抜けした。映画撮影終了後に撮影された主題歌のレコードジャケット写真では、メイクによってこの出血が再現されている。渡瀬恒彦ら共演者が薬師丸の流血を心配している中、相米監督はカットをかけずに撮影を続行した。仙元誠三キャメラマンは薬師丸のことは心配だったが、すごい映像が撮れたことに映画屋らしい喜びを感じてもいた。黒沢助監督は、薬師丸が〔弾薬を仕掛けたビンの破片をかぶらない〕安全ラインを踏み越えたことに気付いていたので撮影を一旦止める必要があったが、OKテイクになりそうだったので敢えて止めなかった。止めるべきだったと2011年のトークショーで語っている。
ラフプレーや故意犯的な反則が増加した前回大会の反省を踏まえ、FIFAは「危険もしくは確信犯的な反則に対しては厳しく裁定するように、それを守らないレフェリーには即刻帰国してもらう」という異例の通達を出していた。その為、警告数は前回の163から235と72件も増加した。反則を厳しく取らなかったレフェリーや、明らかにPKを与えるべき反則を見逃してしまったレフェリーが解雇される事態も起きた。一方で退場者は前回16から15と横這いにとどめ、グループリーグで警告1枚の選手に対しては、決勝トーナメントではその1枚が累積しない配慮もとられた。一発退場の中には、ナイジェリア戦のイタリアFWジャンフランコ・ゾラのような厳しい裁定もあった。この大会ではビデオによる事後裁定が初めて適用された。準々決勝のイタリア対スペイン戦で、イタリア1点リードの終了直前、イタリアDFマウロ・タソッティがゴール前で競ったスペインFWルイス・エンリケの鼻に肘打ちを見舞い、鼻骨骨折・流血させる事態が起きた。レフェリーの死角でのアクシデントであったため、PKの裁定にはならずイタリアが勝利したが、事態を重く見たFIFAはこの試合後にタソッティに対し、8試合出場停止という重い処分を下した。タソッティ以外にも、アメリカ戦で肘打ちで一発退場となったブラジル代表レオナルドと、ドイツ戦で交代出場直後に一発退場になったボリビア代表マルコ・エチェベリに対しても、それぞれ4試合・2試合の出場停止が科せられ、その後の試合出場が不可になった。また、韓国戦で自国サポーターからのブーイングに対して中指を突きたてたドイツ代表シュテファン・エッフェンベルクに対し、ドイツサッカー協会が大会からの追放処分を科す出来事も起きた。