Dominic Cooper
撮影は2010年6月28日より開始された。同日、マーベルにより、トミー・リー・ジョーンズがチェスター・フィリップス米軍大佐役で、翌日にはドミニク・クーパーが若きハワード・スターク役で出演することが発表された。まず最初に『Frostbite』というワーキング・タイトルの下で、マンチェスター大学付近で撮影が行われた。このロケ地は1940年代のニューヨーク市マンハッタンのローワー・イースト・サイドと似た場所を捜した結果選ばれた。7月下旬にはロケ地をロンドンに移して行われ、9月にはウェールズのカーウェントで戦争シーンが撮られる計画であった。