Баллхауз поделился своим давним замыслом с Эммсрихом. Последнему история очень понравилась, кроме того, продюсерское чутье подсказывало, что виртуальная реальность входит в моду. Фильм по мотивам «Симулякра-3» решили делать на «Centropolis Entertainment», a Баллхауз стал исполнительным продюсером. Часть денег на постановку дали в Германии, что для Голливуда большая редкость.
Ставить фильм был приглашен Йозеф Руснак, незадолго до этого работавший помощником режиссера на съемках «Годзиллы». Он считался одним из наиболее многообещающих молодых кинематографистов Германии после того, как его дебют, «Холодная лихорадка», получил главную награду страны за режиссуру. Руснаку было тогда всего 25. Он снял еще несколько успешных фильмов в Европе, много работал для телевидения, а в середине 90-х перебрался в Лос-Анджелес. Критики ценят его умение проникать в психологию персонажей и виртуозность в обращении с разными жанрами. Роман Галуйе ему очень понравился своим философским подтекстом, и он взялся за написание сценария вместе с Равелем Сентено-Родригесом.
Съемки начались в Лос-Анджелесе в феврале 1998 года. До этого много времени ушло на подбор актеров. Каждый из них должен был играть двух разных персонажей, и кандидатам предстояло доказать, что они на это способны. Первым в команде появился Крейг Бирко. Сын владельцев полусамодеятельного нью-йоркского театрика, он впервые вышел на сцену в восемь лет. Его первой заметной ролью в кино стал злобный преследователь Джины Дэвис в фильме «Долгий поцелуй на ночь»; когда режиссер Ренни Харлин пригласил его сниматься, Крейг скромно умолчал о том, что страдает боязнью высоты, но тем не менее сам мужественно делал все трюки. Из последующих работ актера самой заметной стала картина «Страх и ненависть в Лас-Вегасе» Терри Гиллиама. В театре и на телеэкране Крейг более удачлив, чем в кино: в ноябре 2000 года он получил от журнала «People» лестное звание «Самая сексуальная звезда Бродвея», номинировался на премию «Тони» за роль в спектакле «Музыкальный человек», а также сыграл возлюбленного одной из героинь в популярном американском сериале «Секс и город». За экраном же Бирко два года встречался с Шарлиз Терон и стал утешителем Мэг Райан после ее разрыва с Расселом Кроу.
Не слишком большой поклонник фантастики, Крейг Бирко признавался, что в сценарии «Тринадцатого этажа» сначала не понял ровным счетом ничего, а потом вчитался, и история ему понравилась. Он оценил по достоинству намерение создателей картины обойтись минимумом спецэффектов и сосредоточить все внимание на персонажах. В отличие от своего героя, гениального программиста, Крейг ничего не смыслит в компьютерах. Вскоре после выхода фильма он попытался найти сайт «Тринадцатого этажа» в одном интернет-кафе. Сделать это ему удалось лишь часа через два. Хуже всего было то, что девушка-консультант, к помощи которой в итоге пришлось прибегнуть, открыла сайт как раз на странице с портретом Крейга и подписью «компьютерный гений».
Гретхен Мол, сыгравшая таинственную Джейн, наоборот, пришла в проект последней. Уте Эммсрих, занимавшаяся подбором актеров, говорила, что в девушке есть что-то особенное: ее лицо красиво по канонам 30-х годов и она напоминает героиню фильмов Хичкока. Актрисе возможность почувствовать себя femme fatale — роковой женщиной — очень понравилась. Гретхен Мол не играла звездных ролей, но ее очень любят хорошие режиссеры. Она пришла в кино из рекламы, куда ее затащил агент, заметивший хорошенькую девушку за стойкой в ресторане. Ее дебют состоялся в фильме «Девушка № 6» Спайка Ли, в котором Гретхен сыграла роль «девушки № 12». Кроме того, она успела «засветиться» на фоне звездного состава в драме «Шулеры» с Мэтом Дэймоном и Эдом Нортоном. За свою карьеру она дважды играла у Абеля Феррары — в картинах «Похороны» и «Отель «Новая Роза»», а также у Вуди Аллена — в картинах «Знаменитость» и «Сладкий и гадкий». Однако настоящей звездой и любимой моделью голливудских фотографов ее сделала в 1998 году обложка октябрьского номера журнала «Vanity Fair», на которой девушка предстала в минимальном, крайне условном наряде. Именно тогда Гретхен и оказалась на съемочной площадке «Тринадцатого этажа».
Ветеран немецкого кино Армин Мюллер-Шталь был первым, кого продюсеры стали прочить на роль магната Хэннона Фуллера. Бывший учитель музыки, он родился в ГДР, сыграл там более чем в 75 фильмах и множество ролей в театре. За критику коммунистического режима он попал в «черные списки» и в 1980 году эмигрировал на Запад. Там он работал с Райнером Вернером Фассбиндером («Лола», «Тоска Вероники Фосс») и другими европейскими режиссерами, в частности Иштваном Сабо и Анджеем Вайдой. Мюллер-Шталь много снимался в Америке. Его можно было увидеть в киноверсии «Секретных материалов», «Игре» Дэвида Финчера и «Миротворце» с Джорджем Клуни и Николь Кидман. За роль в фильме Скотта Хикса «Блеск» актер удостоился номинации на «Оскар».