Картина была снята режиссером Татьяной Лиозновой на Киностудии имени Горького в 1973 году. С тех пор ее множество раз повторяли по телевидению. Успех сериалу обеспечил не только увлекательный сюжет, но и удачно подобранные актеры: Вячеслав Тихонов (Штирлиц), Леонид Броневой (Мюллер), Олег Табаков (Шелленберг), Ростисла Плятт (пастор Шлаг), Евгений Евстигнеев (профессор Плейшнер), Екатерина Градова (радистка Кэт).
В 2009 году на экраны вышла цветная версия картины. По сравнению с черно-белым вариантом, она была урезана примерно на 25 процентов — некоторые эпизоды сократили, а отдельные фрагменты исчезли из фильма совсем. Создатели фильма отнеслись к новой версии неоднозначно. Так, по словам Тихонова, «то, что сделали с картиной, — преступление». Лиознова же восхитилась проделанной работой, отметив, что цвета были подобраны весьма удачно.
Фильм снят по одноименному роману Юлиана Семенова, в основу которого положены реальные события. Незадолго до конца войны США действительно вели тайные переговоры с Германией о сепаратном мире, но они были сорваны в том числе благодаря советской разведке. Западные историки утверждают, что среди высших военных чинов рейха был агент СССР, передававший в Москву серкетные сведения, но имя его остается неизвестным до сих пор.
Книга Семенова имеет продолжение, в котором Штирлица все-таки разоблачают, но ему удается выжить. В нескольких последующих романах он действует Западной Европе и Южной Америке.
