Zdjęcia do filmu rozpoczęły się ósmego stycznia 2001, w hali 29 Sony Pictures Studios. Kręcono scenę rozgrywającą się we wnętrzu domu Petera Parkera, w którym mieszka wraz z ciocią May i wujem Benem. Hala 27 mieściła plan z ringiem wrestlingowym, na którym Peter stawia czoła straszliwemu Bone Saw McGrawowi, odtwarzanemu w filmie przez gwiazdę wrestlingu i aktora „Macho Mana” Randy’ego Savage’a. W scenie walki wykorzystano blisko 1000 statystów. - Chcieliśmy zbudować taki plan, by widzowie siedzieli niemal tuż nad zawodnikami – wyjaśnia reżyser Sam Raimi. – Chcieliśmy, by Tobey, w roli Petera, czuł się jak złapana ryba, by odczuwał emocje tłumu, dopingującego zawodników. Raimi współpracował blisko z kierownikiem produkcji Neilem Spisakiem, obaj chcieli wiernie oddać atmosferę walk wrestlingowych:
- Poprosiłem Neila, by tak skonstruowano siedzenia dla publiczności, by widzowie siedzieli niemal nad klatką, w której ma miejsce walka – mówi Raimi. – Emocje tłumu sięgają zenitu, widzowie chcą, by walczący rozszarpali się na kawałki.
W filmie w tej scenie Peter nie do końca zdaje sobie jeszcze sprawę z posiadanych mocy, nie potrafi ich precyzyjnie kontrolować.
W roli konferansjera wystąpił Bruce Campbell, aktor od lat współpracujący z Samem Raimi’em. Jego zadanie polegało na manipulowaniem widzami tak, by dali upust swoim emocjom. W trakcie kręcenia sceny, rozgrywającej się na Times Square, wykorzystano dawną fabrykę Boeinga w Downey, w Kalifornii. Podczas Święta Jedności Świata, jakie obchodzone jest na Times Square, pojawia się Zielony Goblin. W studiu Sony, w hali 27, nakręcono inną część tej sceny, a mianowicie ujęcia, w których MJ stoi na walącym się balkonie, balansując wysoko nad Times Square. Cała scena rozgrywająca się na Times Square była bardzo skomplikowana, kręcono ją w paru różnych miejscach – mówi Raimi. Reżyser uważa, że sprawna realizacja tej sceny nie byłaby możliwa bez wytężonej pracy kierownika produkcji Spisaka, projektanta efektów specjalnych Johna Dykstry, kierownika zespołu opracowującego efekty specjalne Johna Fraziera, koordynatora kaskaderów Jeffa Habberstada, grafika Douga Leflera, aktorów i innych członków ekipy filmowej.
Na Times Square nakręciliśmy ujęcia wykorzystane później w tłach całej sceny, natomiast ujęcia z budynkiem zostały zrobione w studiu Sony, w hali 27 - mówi Raimi. - Neil Spisak i kierowany przez niego zespół zaprojektowali i wykonali trzypiętrową część drapacza chmur i odrywający się od niego balkon, na którym dzieje się duża część akcji w tej scenie. Pozostałe ujęcia tego fragmentu filmu kręcono w Downey, gdzie wybudowaliśmy ulice i część Times Square. Jeszcze inne fragmenty tej sceny zostały wykreowane w pamięci komputera, zebranie więc tego razem było naprawdę skomplikowanym zadaniem, wymagającym miesięcy planowania i bardzo sprawnego działania ze strony całego zespołu. Wyzwaniem dla Neila Spisaka było wybudowanie takich dekoracji, by w filmie nie było widoczne, że część akcji dzieje się tak naprawdę w studiu, a nie w plenerze, by ujęcia zrealizowane na Times Square nie różniły się od tych, które zrealizowano w halach zdjęciowych.
- Wymieniłem jeden z budynków, jakie stoją przy Times Square, na budynek wymyślony i zaprojektowany przez nasz zespół artystyczny – mówi Spisak. – Oprócz hydraulicznie poruszanego balkonu, który wybudowaliśmy w hali 27, skonstruowaliśmy też parter tego budynku i obszar dookoła niego, wraz z fragmentem Times Square. Cała ta scena, w której Peter opisuje Święto Jedności Świata dla Daily Bugle, scena z MJ i członkami rady nadzorczej OsCorp wiszącymi wysoko nad ziemią i moment pojawienia się Goblina są ze sobą ściśle powiązane … Kiedy więc balkon wali się w dół, jego fragmenty muszą upaść na ulicę – wybudowaną na innym planie. Kiedy wszystko zostało zmontowane, wygląda to tak, jakby działo się to w tym samym miejscu. Kierownik zespołu opracowującego efekty specjalne, John Frazier, uważa, że realizacja tej sceny była jednym z największych wyzwań, jakie stały przed jego ludźmi w trakcie pracy nad całym filmem: - Balkon był poruszany hydraulicznie, ruchami sterował komputer. Na balkonie stała nasza aktorka, Kirsten Dunst, a my przechylaliśmy go o jakieś 90 stopni – przypomina sobie Frazier. – Nasza ekipa wysadzała okna, obrzucała ją jakimiś śmieciami, pyłem, sądzę więc, że Kirsten czuła się trochę tak, jakby jechała na rollercoasterze. Całe ujęcie powtarzaliśmy kilkakrotnie, jednak - oczywiście – każdorazowo bezpieczeństwo Kirsten było naszym priorytetem.
W tym filmie jest więcej akcji, niż w jakimkolwiek innym obrazie, nad którym wcześniej pracowałam – mówi Kirsten Dunst. – Całymi godzinami musiałam stać na deszczu, wisiałam w powietrzu w uprzęży, rzucano we mnie jakimiś rzeczami, i cały czas krzyczałam… To było niesamowicie fajne i zabawne! Dunst podkreśla rolę, jaką odgrywał koordynator kaskaderów, Jeff Habberstad, który udzielał jej pomocy w scenach wymagających dużej sprawności fizycznej: - Jeff jest niesamowity – jest taki spokojny, ma wszystko pod kontrolą, uspokajał mnie – mówi Dunst. – Nigdy nie czułam, by coś mi groziło, a moja dublerka, Jeri Habberstad (siostra Jeffa), zawsze brała na siebie najtrudniejsze ujęcia. Liczne sceny dziejące się w powietrzu były wyzwaniem także dla Fraziera: - Spora część akcji filmu dzieje się w powietrzu, gdzieś pomiędzy siódmym a czterdziestym piętrem, kręcąc więc sceny tego rodzaju, zwracaliśmy dużą uwagę na warunki pogodowe. – Kiedy ktoś jest podwieszony do śmigłowca, a ten zboczy o parę metrów, ryzykuje się, że kaskader wpadnie na ścianę budynku, dlatego bezustannie trzeba kontrolować warunki atmosferyczne, stan uprzęży, inny ekwipunek – wszystko po to, by zapewnić całkowite bezpieczeństwo naszym pracownikom.
W trakcie sceny na Times Square na ekranie pojawia się Macy Gray, odtwarzająca samą siebie. Wykonuje utwór My Nutmeg Phantasy ze swego ostatniego albumu The Id. W pewnej chwili jej występ przerywa nieproszony gość – pojawia się Zielony Goblin
Oprócz ujęć kręconych w halach zdjęciowych, ekipa pracowała także na lokacjach w Los Angeles, w tym w Muzeum Historii Naturalnej, które dla potrzeb filmu udaje wnętrze laboratorium badawczego Columbia University. To właśnie tam Peter Parker zostaje ugryziony przez zmodyfikowanego genetycznie pająka. Historyczny budynek Pacific Electric, mieszczący się na przedmieściach Los Angeles, dostarczył wnętrz, w których umieszczono redakcję Daily Bugle, a Greystone Mansion w Beverly Hills zamienił się w luksusowy dom Normana Osborna. W kwietniu ekipa przeniosła się na dwa tygodnie do Nowego Jorku, gdzie kręcono zdjęcia na Manhattanie, w Queens, na Roosevelt Island i na wodzie w pobliżu Queensboro Bridge. Moondance Diner w Soho stał się miejscem niespodziewanego spotkania pomiędzy Peterem i MJ; Queensboro Bridge był tłem dla dramatycznej sceny końcowej, w której Spider-Man walczy ze swoim arcywrogiem; dachy Queens były sceną pierwszych prób wykorzystania nowych mocy Petera.
Po krótkim pobycie w Nowym Jorku zespół filmowców powrócił do Los Angeles, gdzie pracował aż do zakończenia właściwych zdjęć.
