Жан-Клод Ван Дамм отказался сыграть Джонни Кэйджа, предпочтя участие в фильме «Уличный боец» (1994). Роль была предложена Брэндону Ли, но тот погиб незадолго до начала съёмок, и и эту роль исполнил Линден Эшби. Несмотря на то что для этого фильма Линден Эшби специально тренировался в карате и тхэквондо, в большинстве сцен его подменял каскадёр Джей Джей Перри.
На роль Сони Блейд изначально планировали взять никому не известную Кэмерон Диаз — сомнения создателей «Смертельной битвы» отпали после выхода «Маски» с ее участием. Диаз начала тренироваться для боевых сцен, но прямо перед началом съемок она сломала кисть, и от актрисы пришлось отказаться.
На роль Лю Кана — главного героя Mortal Kombat — решили взять Робина Шу, актера, занимавшегося восточными единоборствами. Шу вспоминает, что это был самый изнурительный кастинг. Его прослушивали семь раз — от продюсеров и режиссера до кинокомпании New Line, выпускавшей картину.
По словам актера, сняться в фильме ему посоветовал друг-агент: «Они отбирают людей для фильма «Смертельная битва»». Шу рассмеялся — ему показалось, что «Смертельная битва» очень глупое название. В идею экранизации видеоигры он тоже не верил. Но друг настоял.
Крис Касамасса изначально должен был играть в массовке одного из многочисленных ниндзя, однако на кастинге он настолько впечатлил продюсеров, что они предложили ему роль Скорпиона.
Эд Бун, один из создателей видеоигры «Mortal Kombat», озвучил Скорпиона.
Ниндзя в фильме изначально должны были быть воинами-таркатанами (подобными Бараке из игры Mortal Kombat II), но эта идея была отвергнута.
Соню Блейд в итоге сыграла Бриджит Уилсон — она, как и Шу, вспоминает очень долгий процесс кастинга с семью прослушиваниями. Пока создатели «Смертельной битвы» думали, Уилсон успела сняться в фильме «Билли Мэдисон».
Актриса сама исполняла все трюки и участвовала во всех боевых сценах своего персонажа. У нее не было достаточно времени для тренировок, но создатели фильма перенесли съемки драки Сони Блейд с Кано на конец, чтобы Уилсон успела подготовиться.
На создание куклы Горо, четырехрукого принца, служащего императору Шао Кану, потратили миллион долларов. Монстром управляло от 13 до 16 человек — один отвечал за глаза, другой за брови и так далее. При этом он часто ломался и съемочной группе приходилось ждать. На площадке шутили: «Горо не хочет выходить из своего трейлера».
Пол Андерсон вспоминает, что он попытался снять Горо настолько творчески, насколько это было возможно. Внешний вид и синхронность движений губ персонажа доработали с помощью компьютерной графики.
В сценарии присутствовал поединок между Соней и Джэйд, а также сцена, в которой Шан Цзун позволял бойцам похоронить Арт Лина в Саду статуй, рядом со статуей Великого Кун Лао, однако эти эпизоды не были сняты.
Создатели фильма хотели позвать на роль бога Рейдена Шона Коннери. Но в тот момент Коннери не хотел сниматься — только играть в гольф. Поэтому Пол Андерсон и Лоуренс КаСанофф предложили роль Кристоферу Ламберту, на тот момент уже состоявшемуся актеру.
Ламберт перед тем, как согласиться, посмотрел первый фильм Андерсона и был впечатлен. К тому же, это был единственный боевик, для съемок в котором актеру не нужно было тренироваться — потому что Рэйден бог.
Когда первую версию «Смертельной битвы» показали тестовой аудитории, те как один сказали: «Нам все нравится, но в фильме маловато драк». Поэтому КаСанофф и Андерсон вернулись к съемкам, потратили куда больше денег, чем хотелось, но сняли дополнительные боевые сцены: драку Лю Кана с Рептилией и бой Джонни Кейджа со Скорпионом.
Андерсон вспоминает, что Робин Шу измерял каждую боевую сцену по трехбалльной шкале — по числу слома.
Сам Шу вспоминает, что два ребра он сломал, когда Рептилия бросил его в столб на десятом дубле. Актер не стал никому говорить, чтобы не прерывать съемочный процесс, но попросил своего оппонента не бить по правой стороне туловища.
Андерсон вспоминает, что Робин Шу измерял каждую боевую сцену по трехбалльной шкале — по числу сломанных им ребер. Драка с Рептилией получила три балла.
Изначально предполагалось, что фильм закончится сразу же после слов Рэйдена: «Я должен вам сказать, ребята, — вы отлично поработали». Но была снята дополнительная сцена, в которой внезапно появляется Император (Шао Канн) и говорит: «Вы жалкие идиоты. Я пришел за вашими душами!». На что Рэйден отвечает: «Я так не думаю». После чего, он и другие бойцы готовятся к битве…
Пол Андерсон очень боялся дня премьеры, поэтому решил сбежать со своей девушкой подальше от Лос-Анджелеса — на Гавайи. Там он открыл прессу и увидел, что фильм лидирует в прокате. Режиссеру срочно захотелось в Лос-Анджелес, но поездка на Гавайи уже была оплачена, так что он остался. «Смертельная битва» лидировала в прокате три недели.
После выхода фильма Андерсону предложили снять вторую часть «Смертельной битвы», но он отказался: режиссеру хотелось попробовать что-нибудь новое. Поэтому он снял «Сквозь горизонт», но впоследствии оглянулся и задумался: «Возможно, мне стоило снять !