2012年7月、ジェナ・マローンがジョアンナ・メイソン[36]、アマンダ・プラマーがウィレス、フィリップ・シーモア・ホフマンがプルターク・ヘヴンズビーを演じることが発表された[37]。続いて8月、リン・コーエン（英語版）がマグス役にキャスティングされたことが発表された[38]。8月9日にはアラン・リッチソンがグロス役[39]、22日にはサム・クラフリンがフィニック・オデイル役[40]、9月7日にはジェフリー・ライトはビーティー役にキャスティングされた[41]。
撮影

ジェニファー・ローレンス、ジョシュ・ハッチャーソン、リアム・ヘムズワースは映画のために再び髪を染めた。またローレンスは役作りのためにトレーニングを行った[42]。

2012年9月10日に撮影が始まり、12月21日に一部のキャストのために中断した[43]。クリスマス休暇が終了した後、2013年1月半ばにメインキャストたちの撮影が再開し[44]、賞レースシーズンには再び保留された。2013年3月に主要撮影が再開され、完了した[45]。撮影はまずジョージア州アトランタで行われ、その後アリーナの場面のためにハワイ州に移った[46]。キャストとスタッフは1日14時間、週6日働いた。MTVのインタビューでハッチャーソンは、アリーナの場面は全てIMAX撮影されたことを明かした[47]。ジェニファー・ローレンスとリアム・ヘムズワースは1月31日と2月1日にニュージャージー州で本編冒頭の第12地区の場面を撮影した[48]。
サウンドトラック詳細は「en:The Hunger Games: Catching Fire ? Original Motion Picture Soundtrack」を参照

2012年10月、前作の音楽を手がけた作曲家のジェームズ・ニュートン・ハワードが本作でも起用されることが明かされた[49]。アメリカ合衆国のバンドのウィー・ザ・キングスは「The Art of War」を録音し、公式サウンドトラックに収録する交渉をした[50]。
スコア盤

『The Hunger Games: Catching Fire Original Motion Picture Score』
ジェームズ・ニュートン・ハワード の 映画音楽
リリース2013年11月25日
録音サウンドトラック
レーベルユニバーサル・リパブリック・レコード
ジェームズ・ニュートン・ハワード アルバム 年表

『ハンガー・ゲーム』『ハンガー・ゲーム2』『ハンガー・ゲーム FINAL: レジスタンス』

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#タイトル作詞作曲・編曲時間
1.「Katniss」  1:42
2.「I Had to Do That」  2:22
3.「We Have Visitors」  3:01
4.「Just Friends」  1:29
5.「Mockingjay Graffiti」  1:44
6.「The Tour」  5:56
7.「Daffodil Waltz」  0:26
8.「Waltz in A (Op. 39, No. 15)」  0:43
9.「Fireworks」  3:05
10.「Horn of Plenty」  0:36
11.「Peacekeepers」  5:55
12.「Prim」  2:08
13.「A Quarter Quell」  2:05
14.「Katniss is Chosen」  3:18
15.「Introducing the Tributes」  1:29
16.「There's Always a Flaw」  1:48
17.「Bow and Arrow」  1:07
18.「We're a Team」  1:52
19.「Let's Start」  2:02
20.「The Games Begin」  4:43
21.「Peeta's Heart Stops」  2:10
22.「Treetops」  1:22
23.「The Fog」  4:58
24.「Monkey Mutts」  4:44
25.「Jabberjays」  1:33
26.「I Need You」  3:57
27.「Broken Wire」  3:53
28.「Arena Crumbles」  1:43
29.「Good Morning Sweetheart」  3:07

公開

プレミア上映は2013年11月11日にロンドンのオデオン・レスター・スクエア（英語版）・シアターで行われた[51]。