В 1994 году российско-французская военная драма «Утомленные солнцем» произвела фурор в киносообществе и получила «Оскар» как лучший иностранный фильм. Несмотря на то, что финал картины был вполне однозначен, спустя несколько лет режиссер Никита Михалков решил вернуться к истории комдива Сергея Котова, его жены Маруси, дочери Нади и друга семьи, оказавшегося предателем, сотрудником НКВД Митей. В 2010 году на экраны вышло продолжение «Утомленных солнцем». Вторая часть трилогии под названием «Предстояние» стала по состоянию на 2012 год самым высокобюджетным российским фильмом.

Заключительная картина, «Цитадель», должна была появиться в широком прокате в ноябре 2010 года, однако премьеру по некоторым причинам перенесли на 2011 год. Фильм снимали параллельно с «Предстоянием», в нем приняли участие все основные актеры, задействованные в первых «Утомлённых солнцем»: Никита Михалков в роли Котова, Надежда Михалкова в роли его дочери Нади, Олег Меньшиков в роли Мити. Единственной новой актрисой, сыгравшей уже известного персонажа, стала Виктория Толстоганова. Она примерила на себя образ жены Котова Маруси вместо Ингеборги Дапкунайте, которая не согласилась на требование режиссера отказаться ради съемок от участия в реалити-шоу «Большой брат».

Подготовка к «Цитадели» заняла у актеров немало времени и потребовала от каждого определенного мужества и усердия. Надежда Михалкова, чья героиня становится на войне служащей медсанчасти, проходила практику в госпитале имени Бурденко, учась вскрывать ампулы с лекарством одной рукой. Дмитрий Дюжев, сыгравший белоруса, брал уроки белорусского языка. А Виктория Толстоганова в спешном порядке приходила в форму после родов, так как за время съемок успела стать дважды мамой и забеременеть третьим малышом.

Фильм снимали как в павильонах «Мосфильма», где была выстроена дача Котова, так и на натуре, в основном в Гороховце, на реке Клязьма, где был отстроен мост, церковь (впоследствии взорванные в кадре) и стометровая цитадель.