Большая часть актёрского состава и съёмочной команды перешла из предыдущего фильма. В главных ролях выступили Дэниэл Рэдклифф, Руперт Гринт и Эмма Уотсон. Крис Коламбус, снявший фильм «Гарри Поттер и философский камень», возглавил проект в роли режиссёра. Однако, в этом фильме в последний раз роль Дамблдора исполнил Ричард Харрис.

Гарри Поттер и тайная комната — первый в серии, не номинировавшийся на премию Оскар, второй — Гарри Поттер и Орден Феникса. Ограниченный показ проводился на кинофестивале в Лондоне, Англии и в Чикаго (Иллинойс, США). Премьера фильма состоялась в Великобритании и Ирландии на трёх языках, организованная «Owl Company» только автором сценария Джоан Кэтлин Роулинг, в США и Канаде — компанией Warner Brothers в постановке Криса Коламбуса и во Франции — «Париж Синема» (фр. Paris-Cinéma). Фильм был снят на плёнках «Кодак» и «Фуджи».

По его мотивам, была выпущена одноимённая аудиосказка на CD, а также и выпущена одноимённая видеоигра на английском языке для компьютеров.

Телепремьера фильма, дублированного на русский язык, состоялась на телеканале Россия 25 февраля 2006 года. Просмотр фильма рекомендуется детям от 10 лет (в организованной британской ассоциации присвоен рейтинг 10, а Американской ассоциации кинокомпаний присвоен рейтинг PG).

Во время летних каникул Гарри, к семейству Дурслей приходят очень важные для дяди Вернона гости. Вернон приказывает Гарри оставаться в комнате и не высовываться. Гарри так и делает, но в его комнате оказывается домовой эльф Добби. Добби говорит Гарри, что тому нельзя возвращаться в Хогвартс, там будет слишком опасно в этом году. Поттер не соглашается, тогда Добби берет праздничный торт и, магическим способом подняв его вверх, опускает на голову гостье дяди Вернона — Миссис Мейсон. Сам эльф исчезает, подставив Гарри под обвинение в колдовстве на глазах у маглов. Дядя Вернон приходит в ярость; он ставит на окна в комнате Гарри решетки и говорит, что тот никогда не вернется к магам.

Однажды поздно ночью Гарри просыпается из-за странного звука. Его школьный приятель Рон Уизли вместе с братьями Фредом и Джорджем взял у отца машину Форд «Англия» и спасает друга, привезя его к себе домой. Но мать мальчиков, увидев их, разозлилась и рявкнула: «Где это вас носило!».Она обвинила ребят в том, что кровати пусты, записок нет, а автомобиль исчез.

Спустя несколько дней друзья едут в Косой переулок, где встречают Гермиону. В книжном магазине проходит презентация очередной книги Локонса, мага, который должен стать вторым по счёту преподавателем Защиты от Тёмных искусств в Хогвартсе. Во время презентации Люциус Малфой подсовывает в учебники Джинни Уизли дневник Реддла, этого никто не замечает.

Начинается новый учебный год, все проходят через портал на платформу 9¾, чтобы сесть на поезд, но Гарри и Рону по непонятной причине не удаётся этого сделать. Опоздав таким образом на поезд, они крадут автомобиль отца Рона и летят вдоль железной дороги в школу. Машина попадает в Гремучую иву, оживает и, «выплюнув» пассажиров и их вещи, уезжает в лес. Ребят ловит профессор Снегг и говорит, что если бы они учились на его факультете, он бы выкинул их из школы, но декан Гриффиндора профессор Макгонагалл не намерена этого делать.

Рон получил письмо, о котором Финниган сказал «Уизли получил кричалку» (в закадровом переводе). Как оказалась, это кричащее письмо от миссис Уизли, которое при всех кричит на Рональда, за то что тот угнал папину машину и чуть не был исключен из школы.

В Хогвартсе опять происходят странные вещи. Отрабатывая наказание у Локонса, Гарри слышит голос, который зовет к себе говорит об убийстве. Никто, кроме Поттера, этот голос не слышит. Гермиона считает, что лучше об этом никому не говорить, так как даже в магическом мире слышать то, чего не слышат другие — плохой признак. Гарри и даже висевший рядом портрет соглашаются, но голос приводит их на место, залитое водой, где на канделябре висит оцепеневшая кошка Филча Миссис Норрис, а на стене — кровавая надпись, говорящая о том, что открыта некая «тайная комната», и врагам наследника нужно этого бояться. Ребята в ужасе и недоумении. На уроке Гермиона спрашивает у Макгонагалл, что такое «тайная комната». Профессор неохотно рассказывает, что Салазар Слизерин — родоначальник факультета Слизерин, всегда был за то, чтобы в школе учились только чистокровные волшебники, но другие маги с ним не согласились. В конце концов Салазар ушёл, но, по легенде, оставил в Хогвартсе комнату, которую однажды должен открыть его наследник и избавиться от полукровок в школе. Легенда гласит, что в этой комнате находится чудовище, которым может управлять только наследник Слизерина. Также профессор говорит, что комната уже однажды открывалась, и тогда была убита ученица Хогвартса.

Гарри, Рон и Гермиона сразу начинают подозревать Драко Малфоя, так как тот всегда высказывался против полукровок. Они считают, что комнату мог открыть Люциус Малфой (когда он учился в школе), а потом рассказать своему сыну как это сделать. Гермиона предлагает сварить зелье, которое позволит Гарри и Рону принять облик Крэбба и Гойла. Ребята соглашаются. Местом для варки «запрещённого» зелья становится женский туалет, в котором живет призрак Плакса Миртл. Усыпив Крэбба и Гойла при помощи кексов с сонным зельем, Гарри и Рон берут их волосы и, добавив в зелье, сваренное Гермионой, превращаются в друзей Малфоя. Гермионе не везёт: вместо волоса Милисенты Булстроуд из Слизерина ей попался волос её кошки, и она превращается в получеловека-полуживотное. Гарри и Рон приходят к Драко и пытаются выпытать, кто открывает комнату, но, к их удивлению, оказывается, что Малфой ничего не знает, а комнату открывали и закрывали еще до того как его отец поступил в Хогвартс.

Локонс открывает в школе «клуб дуэлянтов», призванный показать ученикам, как нужно защищаться, если на них кто-то нападёт. Локонс выступает против Снегга (согласившегося стать его ассистентом), и становится понятно, что он абсолютный профан в этом деле. Снегг предлагает устроить дуэль между учениками. Локонс выставляет Гарри, Снегг — Малфоя. Ребята равны по силе, но Драко выпускает из палочки змею. Змея хочет напасть на ученика, но Гарри начинает с ней говорить и змея успокаивается. Так все узнают, что Гарри — змееуст. Гермиона объясняет Поттеру, что считается, что способность говорить со змеями связана с тёмной магией. Очень многие ученики школы начинают считать, что именно Гарри Поттер является наследником Слизерина.

Тем временем жертвами неизвестного становятся привидение Почти Безголовый Ник и ещё один ученик (Джастин Финч-Флетчли), а Гарри снова оказывается на месте преступления. Дамблдор приглашает Гарри к себе в кабинет и спрашивает его, не хочет ли тот ему что-то сказать, но Гарри боится признаться Дамблдору в своих страхах и ничего не говорит.

Вскоре Гарри находит в туалете Миртл странную книгу, на которой написано, что это собственность некоего Тома Реддла. Дневник показывает Гарри воспоминание молодого Реддла про тайную комнату. По этому видению получается, что комнату полвека назад открывал Хагрид. Гарри не верит этому. Вместе с Роном он идет в дом Хагрида, но того неожиданно забирают в Азкабан, т.к Министерство считает что это он опять открыл комнату. Он лишь успевает намекнуть друзьям, что всё было ошибкой, и если ребята хотят узнать все подробнее, то пусть идут за пауками. Действительно, по непонятной причине из школы бегут пауки: в запретный лес тянется их цепочка. Гарри и Рон идут за пауками и встречаются с Арагогом- огромным черным пауком. Арагог говорит, что он — тот монстр, которого воспитывал Хагрид, но он — не чудовище Слизерина, и лесничий никогда не открывал тайную комнату. Настоящее же чудовище скрывается в замке, и пауки боятся его так, что даже не произносят его имени.

Дневник, который нашёл Гарри в туалете, пропадает из его комнаты. Гермиона говорит, что это мог сделать только кто-то из Гриффиндора, так как прочие не знают пароля гостинной.

Жертвой неизвестного существа становится Колин Криви, а позже сама Гермиона, которая возвращалась из библиотеки. Ребята находят в её кулаке листок, на котором описывается василиск (гигантская змея). Друзья понимают, что это и есть чудовище Тайной комнаты. Тем временем, на стене рядом с туалетом девочек появляется надпись, что в Тайной комнате находится ученик школы, и он останется там навечно. Случайно подслушав разговорор учителей они понимают, что василиск утащил Джинни Уизли. Школу должны закрыть, но ребята, расспросив Миртл, понимают, где находится вход в комнату. Они зовут Локонса, который пытается сбежать из школы, и вместе с трусливым профессором спускаются в комнату, где находят сброшенную гигантскую змеиную шкуру. Там Локонс неожиданно нападает на детей и пытается применить единственное заклятие, которое он знает хорошо — заклинание Забвения, — но палочка Рона, которой воспользовался профессор, неисправна, поэтому память стирается у самого Локонса. Более того, рушится стена, и Гарри с Роном оказываются по разные стороны от обвала.

Гарри бежит по трубам и при помощи своего знания змеиного языка проходит в зал, в котором лежит без сознания Джинни. Рядом с ней лежит дневник. Из тени выходит Том Реддл и берет палочку Гарри, которую тот бросил на пол, подбегая к сестре Рона. Гарри требует отдать ему палочку, но Том отказывается. Реддл показывает Гарри, что он — Волан-де-Морт, запечатлевший свои воспоминания в дневнике ещё когда он учился в школе. Том говорит, что, когда Джинни умрет, он станет вновь телесным, а не просто воспоминанием, так как дневник отнимает силы сестры Рона. После этого он выпускает василиска.

Гарри сражается с василиском, в чем ему помогает феникс Фоукс, который выклёвывает глаза василиска (их взгляд несёт смерть) и приносит Распределяющую Шляпу, из которой появляется меч Гриффиндора. Мечом Гарри побеждает василиска и при помощи его зуба уничтожает дневник Реддла. Василиск успел укусить его своим ядовитым клыком, но слезы Фоукса заживляют рану. Джинни приходит в себя. Все вместе ребята улетают из тайной комнаты на хвосте феникса.

Гарри приходит к Дамблдору в кабинет, там же появляется Люциус Малфой со своим домовым эльфом Добби. Гарри, догадавшийся, что именно Люциус подкинул Джинни дневник, бежит за Малфоем и отдает дневник ему. Люциус передает дневник Добби, тот берет носок, заложенный между страницами дневника, и оказывается свободным. Домовой эльф освобожден, он готов сделать для Гарри всё, что он пожелает, но тот просит больше никогда не пытаться спасти ему жизнь.

Все пострадавшие от василиска были вылечены при помощи корня мандрагоры, Хагрид был оправдан и вернулся в Хогвартс уже в качестве преподавателя.

После титров показан Косой переулок — на витрине размещена книга Златопуста Локонса. На обложке он изображен в смирительной рубашке. Заголовок гласит: «Кто я?».

Василиск — огромных размеров змея. Опасность представляют очень ядовитые зубы и прямой взгляд (глаза в глаза) несущий смерть.
Арагог — говорящий паук, акромантул, выращенный Хагридом.
Мандрагора — растение, корень которого похож на младенца. Крик мандрагоры может убить. (есть реальное растение мандрагора)
Гремучая ива — дерево, растущее на территории Хогвартса, не любит любых прикосновений.
Дневник Тома Реддла — дневник, содержащий часть души (воспоминание) молодого лорда Волан-де-морта. Способен подчинять себе читающего. Впоследствии оказывается, что это крестраж.
Домовой эльф Добби — домовой эльф, принадлежавший семье Малфоев. Эльфы во вселенной «Гарри Поттера» обладают магической силой, привязаны к дому своих хозяев. Освободить домового эльфа можно, только если хозяин даст ему какой-нибудь предмет одежды.
Форд «Англия» — заколдованная машина Артура Уизли, умеет летать и становиться невидимой.

Продукция фильма состоялась в 2002 году студией Heyday Films и 1492 Pictures. Весной 2003 года в Калифорнии, США фильм дистрибирован Warner Bros. Pictures.
До выхода фильма «Гарри Поттер и Принц-полукровка», вторая часть киноэпопеи считалась тяжелейшей эмоционально, юным актерам было достаточно тяжело сыграть настолько тяжелую эмоциональную роль.
Съёмки фильма начались 19 ноября 2001 года, через три дня после выхода в прокат первого фильма «Гарри Поттер и философский камень». Завершился съёмочный процесс 26 июля 2002 года.
«Липовым» названием картины, которое использовалось для того, чтобы сбить с толку фанатов и местных жителей, было «Инцидент на 57-й улице». Так называлась одна из популярных песен Брюса Спрингстина, написанная в 1973 году.
Первоначально роль Златопуста Локонса была предложена Хью Гранту, который дал предварительное согласие, но через время всё же отклонил предложение из-за занятости в других проектах. Впоследствии актёр не раз открыто сожалел о своём решении. После его отказа роль могла также достаться Алану Каммингу.
Роль Тома Реддла в итоге получил 23-летний Кристиан Коулсон, хотя на открытые прослушивания на неё приглашались только юноши в возрасте от 15 до 17 лет.
Чтобы получить представление о том, насколько неприятным и отталкивающим должен быть его персонаж, Джейсон Айзекс (Люциус Малфой) пересмотрел сцены с участием Тома Фелтона (Драко Малфой) в первом фильме.
Роль молодого Хагрида сыграл тот же актёр, который использовался в качестве его дублёра во всех фильмах франшизы. Правда, для более полного соответствия его голос был дублирован Робби Колтрейном, нынешним Хагридом.
Во время съемок сцен с участием Добби актёры смотрели и разговаривали с теннисным мячиком, закреплённым на конце длинного жезла, который показывал место, где в каждый момент должен был находиться этот персонаж, который впоследствии был добавлен с помощью компьютерной графики.
Когда Гарри входит в кабинет профессора Дамблдора, среди портретов великих волшебников можно увидеть портрет Гэндальфа Серого из трилогии Дж. Р. Р.Толкина «Властелин колец». Он находится над входной дверью и чуть правее от того места, где стоит Гарри.
Среди множества портретов развешенных по всей школе также можно заметить портреты исполнительного продюсера Марка Рэдклиффа и художника-декоратора Стюарта Крэйга.
Гобелены, украшающие стены гостиной Гриффиндора, представляют собой копии комплекта из шести фламандских гобеленов «Дама с единорогом», датированных концом XV века. Это особый вид гобеленов, мильфлёр (фр. mille fleur), буквально «тысяча цветов». На их тёмном фоне, и по декоративной кайме, рассыпано множество мелких цветов, часто изображённых с удивительной точностью. Оригиналы гобеленов в настоящее время находятся в парижском музее Cluny.
Приветственный салют, которым Гарри и Драко Малфой обмениваются перед дуэлью, представляет собой несколько модифицированную версию салюта фехтовальщиков.
Автомобиль мистера Уизли — это Ford Anglia, того же цвета и той же модели, в которой Дж. К. Роулинг и её лучший школьный друг ездили много лет назад. Благодаря воспоминаниям о том, как писательница вела её, машина попала на страницы книги, а потом и в фильм.
Для того чтобы надлежащим образом заснять сцену, где Гарри и Рон налетают на Гремучую иву, пришлось полностью разбить четырнадцать автомашин Ford Anglia.
В сценах, где ученики школы были превращены в камень, вместо актёров были использованы специально сконструированные модели в полный рост.
Фраза Люциуса Малфоя «Я уверен, что мистер Поттер всегда будет рядом, чтобы спасти нас» была полной импровизацией со стороны Джейсона Айзекса и Дэниэла Рэдклиффа.
Сцена в книжном магазине «Флориш и Блоттс» снималась на той же съёмочной площадке, что и магазин волшебных палочек Олливандера в первом фильме, только с изменёнными декорациями.
Для того чтобы правдоподобно изобразить спицы вяжущие в воздухе сами по себе в доме семейства Уизли, один из членов съёмочной группы убедил свою мать позволить наблюдать за ней и снимать её за вязанием в течение нескольких часов.
Для съёмок внутренней части вокзала Кингс-Кросс на самом деле была использована соседняя железнодорожная станция St Pancras. Продюсеры посчитали, что её архитектура визуально выглядит более привлекательно.
Все четверо детей режиссёра Криса Коламбуса появляются в эпизодических ролях в фильме. Элинор Коламбус, как и в первом фильме, сыграла роль Сьюзен Боунс, Брендан Коламбус мальчика в классе для выполнения домашних заданий, Виолет Коламбус маленькую девочку с цветами и Изабелла Коламбус маленькую девочку в книжном магазине.
37-летняя Ширли Хендерсон, сыгравшая Плаксу Миртл, стала самой возрастной актрисой или актёром в роли кого-либо из учеников школы Хогвартс.
Из-за занятости в других проектах Джон Уильямс не смог полностью завершить работу над саундтрэком фильма. Композитор-аранжировщик Уильям Росс был специально приглашён, чтобы адаптировать материал Джона Уильямса и закончить музыку к фильму. Впоследствии он также дирижировал оркестром во время её записи.
Первоначально исполнителю главной роли Дэниэлу Рэдклиффу в качестве гонорара было предложена очень скромная сумма в 125 тысяч фунтов стерлингов (181 500 долларов в то время). Такая несправедливость побудила вмешаться британский профсоюз актёров, и после переговоров с его участием зарплата актёра была поднята до 2 миллионов фунтов (около 3 миллионов долларов).
Трейлер картины появился на экранах кинотеатров вместе с фильмом «Скуби-Ду» (2002). Многие поклонники приключений Гарри Поттера брали билеты на этот фильм только для того, чтобы увидеть трейлер на большом экране.
Фильм стал предпоследней ролью Ричарда Харриса, который скончался 25 октября 2002 года, за три недели до выхода фильма в прокат.
Продажа билетов на фильм началась в Британии более чем за месяц до официальной премьеры.
Единственный из первых четырёх фильмов Поттерианы, не получивший ни одной номинации на Оскар.
В конце фильма и книги Том Реддл пишет в воздухе свое полное имя: «Том Нарволо Реддл», из букв которого складывается «Лорд Волан-де-Морт». В остальных книгах серии имя Нарволо (дед Тома) заменено на Марволо, а значит настоящее прозвище Тома Реддла в остальных фильмах и книгах серии должно писаться как «Лорд Волам-де-морт». (Примечание: во второй части фильма, в сюжете когда Гарри Поттер начинает «разговор» с книгой найденной в туалете Плаксы Миртл, на ней явно написанно «TOM MARVOLO RIDDLE»)
Когда Люциус Малфой собирается расправиться с Поттером, за то, что тот лишил его слуги, он достаёт палочку и произносит что-то похожее на Авада…. Его остановил Добби и Люциус не успел до конца произнести заклинание.
Статуя головы Слизерина в Тайной комнате очень сильно похожа на эмблему BonAqua.