电影《上甘岭》取材于真实的上甘岭战役。一场战役对一场战争的全局产生如此重大影响，上甘岭战役无论就其残酷性还是重要性在古今中外战争史上可以说是不多见的。毛主席了解到上甘岭的英雄事迹后，当即指示有关方面将上甘岭战役拍成电影。擅长军事体裁片拍摄的长春电影制片厂承担了这一光荣的任务，并立即组成了创作班子，由沙蒙、林杉任导演，林杉、曹欣、沙蒙、肖矛负责剧本的写作。在此之前，林杉曾创作了多部反映革命体裁的作品，编剧经验较为丰富，他也因此成为影片《上甘岭》的执笔者。
剧本创作：
班子搭起来后，沙蒙便率摄制组前往朝鲜对上甘岭战役进行实地考察。在去之前，大家考虑到沙蒙有心脏衰弱的毛病，再加上年龄较大，劝他这次就不要上山了。但沙蒙却坚持和大家一起攀上高达一千多公尺的五圣山。尽管上甘岭的硝烟已经散尽，然而当年战斗残酷之一幕却依然那么生动地展现在大家眼前：光秃秃的山上，见不到一棵树木、一只动物，山顶的石头被炸松翻起一米多深。岭上铺了厚厚一层子弹壳、炮弹皮。随手抓把土就能数出32粒弹片，一截不到一米的树杆上嵌进了一百多个弹头和弹片。一米见高坑道里潮湿而又闷热，令人有些喘不过气来……此情此景使摄制组深切地感受到了当年上甘岭战斗的艰苦和壮烈，体会到志愿军指战员们惊天地泣鬼神的革命英雄主义精神，更坚定了尽全力拍好这部反映中国人民志愿军的战争片子的决心。
在随后的两年里，他们又二度来到上甘岭，并采访了一百多位当年参加上甘岭战役的老志愿军战士，记录的材料达到数十万字。当感到资料收集得差不多时，大家便聚在一起为影片结框搭构了。若按常理，上甘岭战役很容易被拍成一部全景式的战役。但大家觉得这样虽然能展示上甘岭战役的全貌，但却不容易打动人。
经过一番研究，沙蒙决定突破传统战争体裁片的框框，将影片的视点投向上甘岭战役中一条坑道和一个连队，采用“以小见大”手法来展现人民军队一往无前的大无畏英雄主义精神，他的主张得到了大家的一致赞同。
影片基调确定后，编剧林杉便立即进入了紧张的创作，原先的生活体验和积累的大量素材迅速地围绕着这一主题重新进行艺术地组合、编排。不久，他便完成了剧本初稿的写作。剧本讲述了志愿军某部八连在连长张忠发的率领下从接收阵地、最初进行防御战、直到转入坑道，在缺粮断水的情形下，开始了坚守上甘岭的任务。
在坑道里，他们克服许多令人难以想象的困难，打退了敌人数十次进攻，以惊人的毅力坚守二十四天，最终争取了时间，赢来了大部队反攻的胜利。沙蒙看了本子后，觉得写得不错。但林杉却总感到剧本里还缺少些什么，但究竟缺少什么，他自已一时也说不出来，整天就那么憋着，苦苦地思索，直到有一天，当她看到一篇关于志愿军女战士王清珍在上甘岭战役中事迹报道后，才找到了问题的答案。
王清珍是朝鲜战场上许许多多女护士中的一员，在上甘岭战役中负责３个坑道的２０多个重伤员，每天给伤员打水、打针、换药、喂饭、洗绷带、查脉搏，有时还要帮助伤员大小便，其工作之苦可以想见。然而，不管工作有多累，她的脸上总是挂着灿烂的笑容，有时为了给大家解闷，她还唱起了唱起了陕北民歌《南泥湾》《解放区的天》等歌曲。在上甘岭，她象一支春天的小燕给残酷的战争注入了生气和活力。作为一部反映上甘岭战役的影片不能没有象她这样的人物，而且在清一色的男人中加进一个女性角色也会使剧情更加生动。于是，在《上甘岭》剧本再次创作中，林杉便让这个女卫生员以王兰的名字“归队”了，并在剧本的最后页码上特别注明：王兰的原型就是卫生员王清珍。实际上剧本中女卫生员王兰虽是以林清珍为原型，但她同时也综合了其它许许多多志愿军女战士、女卫生员的身影，因而其事迹显得更加生动、感人。
演员挑选：
剧本定稿了，接下来就是演员的挑选了。在电影《上甘岭》中，虽然指导员、一排长、老炊事员和以黄继光为原型的通讯员小杨戏份都比较重，但指挥全局、提挈全剧的中心人物则是连长张忠发。这个人物没有大起大落的戏剧动作，也没有大喜大悲的个人命运历程。要使他立在银幕上，走进观众的心目中，演员没有深厚的演艺功力是很难做到的。而且，这个人物塑造得如何直接关系到整个影片的成败。在挑选饰演张忠发的演员时，大家自然也是研究来讨论去，显得格外谨慎。然而令大家感到意外的，沙蒙竟然看中了在电影《暴风聚雨》饰演赵玉林的高宝成。当时高宝成已是三十岁了，而且还是一位有着十八年军龄的的团级干部，而影幕上的连长张忠发只有二十多岁，两者角色反差很大，大家对沙蒙的“用人”不免有些怀疑，但沙蒙却一锤定音：“张忠发这个人物非高宝成莫属”。连长张忠发“到位”了，扮演指导员、一排长、老炊事员、通讯员也很快来剧组报到了，但片中另一个重要人物王兰却迟迟定不下来。对于大家最初推荐的那位身材修长、气质成熟的歌剧演员，沙蒙总觉得与角色有些不对劲。正当他为此而烦恼不已时，一个偶然的机会，他在长影厂遇到了刚从鲁迅艺术学院毕业的刘玉茹，眼前顿时一亮。觉得这位姑娘无论是气质还是形象与片中的王兰更接近，一试镜，效果果然不错。就这样，原本到长春电影影制片厂看望姐姐的刘玉茹成了《上甘岭》中的王兰。
看过影片的人对张忠发和战友们抓松鼠和放松鼠的一段戏一定会忍俊不住。这段戏原来设计的并不是抓松鼠而是抓鸟，但沙蒙对这个设计感到不大对劲。在战场上枪炮一响，鸟就惊飞了，怎么会跑到坑道里来呢？那抓什么才合适呢？沙蒙和编剧经过一番苦思冥想后才想出了抓松鼠的主意。这个设计不仅合情合理，而且对调节戏的情绪和节奏，表现张忠发等志愿军战士的革命乐观主义精神起了很好的渲染作用，这种巧妙的故事情节安排与高宝成的出色表演也因此将战争片中人物个性的刻画提高到一个新的层次。
《上甘岭》是刘玉茹演的第一部影片，也是她一生中出演的唯一一部影片。初到剧组时，为了使她在短时间把握住自已所演的角色，编剧林杉和导演沙蒙给她讲了许多关于朝鲜战场上女志愿军的故事。她自已也是很努力，虚心请教，细心揣摩人物的内心世界。经过一番艰苦努力，她终于将王兰这个人物演得本色而又动人。在《上甘岭》中有这样一个镜头：在缺粮断药又短水的坑道里，身受重伤的指导员在生命中的最后一刻里，用他那微弱的声音对身边护士王兰说：“小王，请再给我唱唱《我的祖国》吧！……”看着指导员那干裂的嘴唇和渴望的眼睛，王兰含着热泪唱起了《我的祖国》，战士们也随之与王兰一起唱了起来，而指导员在战士们深情的歌声中合上了眼睛，带着对祖国的一片深情和对和平的渴望离开了朝夕相伴的战友们。这场戏连同王兰那美丽的身影成为影片《上甘岭》中的一个经典镜头。其实，不仅在这场戏中，可以说在整个拍摄过程中，刘玉茹都是倾心打造着王兰这个人物。唯其如此，电影中的王兰才会令人过目难忘。数十年后，当刘玉茹回忆起当年拍摄《上甘岭》的情景时还感概地说：“能参加《上甘岭》的拍摄，对我来说确实是一件很偶然的事儿。我到现在，仅演过一部电影，就是《上甘岭》。没想到王兰的形象在亿万观众中能留下那么深的印象。”
场景设计：
看过电影《上甘岭》的人对上甘岭那逼真的战争场景一定会记忆犹新。在影片拍摄之前，沙蒙就给负责美工的刘学尧和特技设计蔡光提出一个明确要求：在场景设计上要特别注重环境与人物的真实和变化，要把上甘岭战役的激烈、残酷情景充分表现出来。刘学尧和蔡光领受任务后先后多次前往上甘岭察看场景，想象当年战争的激烈场面。然而要将自已在上甘岭看到的残酷一幕艺术地展现在观众面前却并不是一件容易的事。因为受到当时条件限制，影片不能实地拍摄，而且片中场面浩大、地面光秃、色彩单调，坑道中景地狭窄、层次变化少，从美术学角度来说这对造景也是十分不利的。
尽管面临上述诸多困难，但刘学尧和蔡光并没有放松对影片的拍摄要求。为了真实再现当年的场景，经多方考察，他们在安东附近选择了一个相似的地形，调动两个营的战士，翻表土，挖阵地工事，筑坑道口，造出了又一个“上甘岭”。为了真实地再现上甘岭的“坑道”，蔡光在设计坑道时相对加大了坑道高度，采用框架分解式结构，以人、弹药箱、坑道柱子造成层次感，效果很是不错。为了保证坑道拍摄的成功，沙蒙还从上海电影制片厂请来了摄影界老前辈周达明，周达明拍摄特点是用光强烈，层次分明，这对于坑道内景的拍摄非常适合。为了表现上甘岭战斗的残酷，在拍摄中，刘学尧紧紧把握住战斗残酷的变化过程这一重要环节，注意场景的转换，如原本葱绿的树木在枪林弹雨中变成光秃秃的枝杆，坑道口石块在炮火的轰击下变成碎石与流沙；战士的服装在炮火中被烧毁、磨烂……所有这一切给人以身临其境的感受。为了追求敌人机枪音响效果的逼真，刘学尧还专门从上甘岭拣回了许多机枪子弹，由影片军事顾问赵毛臣(上甘岭战役中的连长)亲自打枪录音，没想到美式机枪子弹中每五发有一枚是燃烧弹，结果拍摄时将山坡打着了，大家于是又忙着挖土救火。不过，这样一来却也增加了战斗场面的真实性。正是有了战争场面的真实化、艺术化，才有了《上甘岭》震撼人心、催人泪下的艺术力量。
电影插曲：
“一条大河波浪宽，风吹稻花响两岸，我家就在岸上住，听惯了舵公的号子，看惯了船上的白帆……”在中国电影插曲中很少有象《我的祖国》这首歌曲那样至今还为人们传唱不已。说来这首动听的歌曲还是刘炽被沙蒙逼出来的。或许是期望太高的缘故，当年影片《上甘岭》拍完时，影片的插曲却还没个着落。这可急坏了导演沙蒙。情急之下，他与林彬、曹辛合几个同事费了好几个晚上写了一首名为《我的祖国》的歌词：祖国啊，我的母亲！您的儿女，离开了您温暖的怀抱，战斗在朝鲜战场上。在我们的身后，有强大的祖国……歌词写好后，沙蒙找到了他延安时的老战友、曾创作歌剧《白毛女》的作曲家刘炽，说：“这是我们为影片《上甘岭》写的歌词，你为它谱个曲子吧。我希望这支歌随电影的演出传遍全国，而且家喻户晓，妇孺皆知，经久不衰。过了若干年，这电影不演了，只要唱起这支歌，就会联想起影片中动人的场面，就会怀念起那些可歌可泣的志愿军英雄们！……”
然而，刘炽读了歌词后却连连摇头。他对沙蒙说：“这首歌词意思虽然不错，但没有韵律，不但谱难写，而且即便写了，也难于流行。我看这样吧，歌词我请乔羽来写。”
乔羽接手《上甘岭》插曲任务后，立即投入了创作。然而，当他提起笔来，却又有些犯难了。这部影片是描写战斗的，按常理歌词也应按这个调子写得雄壮些。但他又觉得这样显得缺少什么似的。多年以后，他在谈到这首歌创作时说：“当时我觉得上甘岭影片的歌词若要按战斗的调子写，感到有点‘靠’，就像舞台演出，红色背景、演员着红装一样，颜色太靠，没有反差、对比，效果也出不来。”
“怎么办？难道就没有别的办法了吗？”乔羽苦苦地思索着，一个稿子出来了，但马上又被自已否定了。如此来来去去，转眼十来天过去了，却依然没有写出中意的歌词来。正当他为此感到苦恼时，直到突然有一天，他从记忆中长江两岸美丽的江南风光中找到了如释重负的创作灵感。数十年后，他在回忆当时情景时说：“在感到自已创作思维几乎枯竭时，我忽然想起了为创作《红孩子》的电影剧本去中央苏区渡江时的情景。我是喝黄河水长大的，那是我第一次看到长江，那是多么大的场面啊！长江很阔，我们乘的渡轮要两个小时才能到对岸。长江水很清、江上有许多帆船，那船上的帆很白，和‘泥糊涂场’般黄河完全是两样子的。过了长江，一眼望去，漫天遍野、到处都是一片碧绿的水稻田，这也是我第一次看到水稻长得是什么样子的。当时有三种感觉是我以前从未感受到的。第一是颜色：北方的色调是黄的，往南逐渐变绿，长江两岸的绿真是美极了。我自小读过不知多少描写江南的诗文，但从未想到江南的绿会这么可人。第二是听觉：就像在不同的城市、乡村，生活产生的声音会不同，我发现长江两岸的天籁（自然的声音）也很不一样，那种感觉真是妙不可言。第三是味觉：一个地方有一个地方的味道，北方是北方的味儿，南方是南方的味儿，南方空气里的那种特别的味道真是太强烈了。那时我年轻，才20多岁，对这一切都感到特别的新鲜。那种新鲜感至到现在只要一想起来就会荡漾在我的心里。当时我就想：何不把我的这种感觉这些写出来呢？别人听了想必一定也会感到很新鲜的。”
“一条大河波浪宽，风吹稻花响两声，我家就在岸上住，听惯了舵公的号子，看惯了船上的白帆……”创作就是这么神奇，感觉一找到，歌词就顺着乔羽的笔端尽情地流淌在了一张张稿纸上。其后又经过十多天的反复吟忘推敲，他终于完成了《我的祖国》三段歌词的创作。第一段歌词带有沉思的意境，表现志愿军战士对祖国和故乡的怀念。第二段表现战士们建设故乡的美回忆，充满了幸福感。第三段词将战士们从回忆拉回到现实。用比喻的手法，把志愿军战士热爱祖国和保卫和平的意愿十分强烈地表达了出来。整个歌词以最朴实无华的语言、最真挚深沉的情感表达了中华儿女歌颂自己“美丽、英雄、强大”祖国的真实心声。后来在谈及《我的祖国》创作体验时，乔羽感慨地说：“文学艺术创作不应该完全被时空限制住。我用很抒情的调子写这首歌曲，是为了表现在面对强敌、很严酷的战争面前，我们战士的镇定、乐观、从容，有广阔的胸襟。我想告诉人们：他们是在这样的一种精神状态下战斗的，他们能赢得这场战争不是仅凭血气之勇。”
“这首歌词距上甘岭的气氛有些远，从表面上看也没有太强的政治性，大家能接受么？”尽管乔羽很满意自已写的这首歌，但由于是应命之作，他心里总有些不踏实。他怀着忐忑不安的心情将稿子交给了前来催稿的沙蒙。沙蒙拿着稿子竟然一声不吭地足足看了半个小时后，突然一拍大腿，大声叫道：“行了，就它了！”第二天，沙蒙又拿着稿子来找乔羽：“大家看了你写的歌词都认为写得很好，就是觉得‘一条大河波浪宽’这句写的有点小气。为什么不写成‘万里长江波浪宽’或者‘长江万里波浪宽’，这不就更有气势吗？”
乔羽思考片刻说：“用‘万里长江’‘长江万里’也可以，气势也大。但长江虽长，在全国的范围内还算少数。没有见过长江的人也有很多。这样写可能会让那些不在长江边上的人从心理上产生距离，失去了亲切感。而且从对祖国的体会来说，不管你是哪里的人，家门口总会有一条河，河上发生的事情与生命息息相关，寄托着你的喜怒哀乐。只要一想起家，就会想起这条河。我想还是用一条大河更好些……”
对于一首歌来说，歌词写得好就等于成功了一半。当刘炽看到《我的祖国》歌词时，便一下子被歌词中所描绘的诗意境界所打动了。他决心尽自已最大努力把这首歌曲谱好。这首歌应当是属于全中国人民的，它的曲调也应当是全中国人民所喜爱的。他要为这首歌谱上全国人民喜爱的曲子。于是，刘炽找来解放以来人民群众最喜欢的十首歌曲，为了分析把握这十首歌曲的旋律，把自已关在屋子里一遍又一遍地反复唱着这十首歌，唱累了就用笛子吹，整整一个星期，足不出户。“经过反复吟唱，他终于捕捉到了根据《小放牛》改写的《卢沟问答》中的头两句旋律。他把这两句略改动，作为新歌的引子。引子一打开，创作的灵感便接踵而至，很快，一首优美旋律的歌曲《我的祖国》便诞生了。这首歌采用F大调，4/4拍，它由主部和副歌两部分组成，前奏和过门用的是副歌后两句的曲调。主部和副歌共有三段歌词，主部先由女声合唱，反复时由女声领唱，曲调极其优美、婉转、亲切感人，前三个乐句拉得较宽，最后一个乐句把两句歌词连在一起，显得紧凑，推出一个小小的高潮，全曲主歌意境深沉，由合唱队伴唱副歌、曲调宏伟，壮丽，但又不失轻快感。歌曲完成后，沙蒙又找来郭兰英演唱录音，中央人民广播电台闻讯马上拿了去作为非电影插曲播了出去，并立即在听众中引起了强烈反响，以至电影《上甘岭》还未播映，人们就会哼唱了。1956年电影《上甘岭》播映后，这首歌更是趁着电影的翅膀响遍了全国城乡，成为各类文艺演出的必唱曲目。
