Zdjęcia rozpoczęły się w Nowym Jorku w październiku 1986 roku i trwały do marca 1987.
Aby wypromować film, Madonna wyruszyła w 1987 roku w trasę koncertową "Who's That Girl World Tour". Była to jej pierwsza światowa trasa koncertowa, obejmująca Azję, Amerykę Północną i Europę.
Podczas prac nad napisami początkowymi Madonna zwróciła się do reżysera Jamesa Foleya z prośbą o umieszczenie w napisach końcowych postaci z kreskówki, która by ją przedstawiała. Foleyowi spodobał się ten pomysł, a Warner zatrudnił rysowniczkę April March do stworzenia komiksu.
Film pierwotnie nosił tytuł „Slammer”, dopóki Madonna nie napisała utworu „Who's That Girl” i nie zdecydowała się go użyć jako motywu przewodniego. Znalazł się na pierwszym miejscu na liście Billboard w sierpniu 1987 roku.