Film został nakręcony na podstawie prawdziwej historii Akiyukiego Nosaka'y. W trakcie wojny stracił on swoją młodszą siostrę (umarła z niedożywienia), za co obwiniał siebie. W 1967 roku napisał powieść "Hotaru no haka" ("Grobowiec świetlików"), by pogodzić się z zaistniałym faktem.
Jest to jedyny pełnometrażowy film ze studia "Ghibili", który nie jest częścią porozumienia Disney-Tokuma.
Film był produkowany równocześnie z filmem "Mój sąsiad Totoro" (1988). Wielu animatorów miało problemy z zapamiętaniem, nad którym projektem obecnie pracują. Oba filmy były również dystrybuowane w tym samym czasie - "Mój sąsiad Totoro" miał podnieść publiczność na duchu po smutnym "Grobowcu świetlików".
Już na samym początku produkcji, reżyser Isao Takahata, chciał dobrać wiekowo odpowiednie dzieci do roli chłopca Seita i jego siostry Setsuko. Ponieważ akcja filmu rozgrywa się w japońskim mieście Kobe, poszukiwania dzieci zostały ograniczone do regionu Kansai, w celu znalezienia dzieci z odpowiednim japońskim akcentem. Ayano Shiraishi, użyczająca głosu Setsuko, została przedstawiona reżyserowi przez regionalną aktorską grupę dzieci. Isao zdecydował się na oferowanie jej głównej roli już po pierwszej wypowiedzi dziewczynki: "Nazywam się Ayano Shriraishi. Mam pięć lat". Później reżyser dowiedział się od jednego z przewodniczących dziecięcej grupy aktorskiej, że spodziewali się oni, iż Ayano będzie za mała i nie dostanie tej roli. Dlatego ograniczono jej prezentację do tej krótkiej wypowiedzi.
Premiera filmu w Korei Południowej została przełożona na późniejszy termin, ponieważ obawiano się, że może on usprawiedliwiać rolę Japonii w II wojnie światowej.
Ernest Rister, badacz i historyk animacji, porównuje "Grobowiec świetlików" do słynnego filmu Stevena Spielberga "Lista Schindlera". Twierdzi, że jest to najbardziej ludzka animacja, jaką widział.