《玩命關頭》系列電影曾在洛杉磯、邁阿密、東京、多明尼加共和國以及墨西哥拍過外景，這次的主要的外景地點是巴西的熱門城市里約熱內盧。《玩命關頭5》一片於2010年初夏開拍，由三組攝影小組同時在不同的外景地點拍攝。

《玩命關頭》系列電影的原班人馬──馮迪索、保羅沃克、喬丹娜布魯斯特、泰瑞斯吉布森、路達克里斯、麥特蘇茲、姜成、蓋兒賈多特、泰高卡爾德隆以及唐歐瑪都前往里約熱內盧拍戲。導演林詣彬說：「我覺得真的到里約熱內盧實地拍攝才能捕捉到那個城市真實的感覺，除此之外，這也是出於忠於故事，如果故事發生在某個地方，你就必須真的到那個地方拍攝才能和當地的人們互動，並且了解當地的文化，要不然一切都會感覺很假。」

出現在片中的著名景點包括甜麵包山、柯帕加巴納堡、伊巴內瑪海灘、多納馬爾塔以及救世基督像。劇組也各自拍攝參與唐老大搶案成員抵達里約熱內盧的鏡頭，其中包括泰瑞斯吉布森飾演的羅曼抵達加雷歐國際機場和老友布萊恩碰面的鏡頭。當地民眾聽說泰瑞斯吉布森要在機場拍戲時，機場很快就聚集了大量的粉絲，饒舌巨星路達克里斯抵達里約熱內盧的時候也一樣造成轟動。

馮迪索認為這部電影一定要在里約熱內盧實地拍攝，他說：「因為《玩命關頭》系列電影非常成功，所以我們能在別的劇組不能拍攝的地方進行拍攝工作。里約熱內盧是一個非常熱情的地方，觀眾一定會很享受我們在那裡拍攝的戲份。」製片尼爾莫瑞茲則說：「我們很幸運能捕捉到比我們計劃中更多的實景，比如說我們能在里約熱內盧的貧民區實地拍攝，但是片中屋頂的追逐場面則是在比較好控制的波多黎各拍攝。」

加勒比海小島波多黎各是拍攝片中許多規模龐大動作場面的最佳拍攝地點，劇組可以搭建里約熱內盧貧民區的狹窄街道和密集的違章建築和它們的屋頂。一組和二組攝影小組在波多黎各的首都聖胡安附近的外景地點進行拍攝工作，這座小島的熱帶雨林和寬敞的街道也成為全片規模最龐大的動作場面的拍攝地點。

同一個時間，三組攝影小組則在距離波多黎各四千英哩的加州小鎮進行三個星期的拍攝工作，主要是拍攝令人嘆為觀止的搶劫火車的動作場面，這也是全片的開場戲，奠定了全片快速的節奏感。這場戲是唐老大、布萊恩和蜜雅加入文斯進行搶劫火車的任務，他們要搶走火車上名貴的跑車，這場戲也讓觀眾想起第一集他們專門搶劫移動的車輛的戲份。馮迪索笑著說：「我們就像是在拍西部片搶劫驛馬車戲份，只是我們搶的不是馬車，而是開著馬力強大的跑車搶劫火車。」這場戲也讓他們和老朋友文斯重聚。

《神鬼認證：最後通牒》和《世界異戰》的資深美術指導彼得溫漢必須在波多黎各和亞特蘭大搭建巴西的場景，他也派他的勘景小組到巴西參考實景，搭建出最逼真的佈景。製片尼爾莫瑞茲對美術指導彼得溫漢結合三個外景地點的特色，創造出天衣無縫的里約熱內盧場景讚不絕口，他說：「彼得能夠把亞特蘭大市、波多黎各以及里約熱內盧的特色完美地結合在一起，營造出超逼真的里約熱內盧場景，看起來就像是真的在里約熱內盧實地拍攝一樣。」

除了飛車追逐戲以外，片中還有拳拳到肉的逼真打鬥場面、驚險刺激的火車搶劫場面，以及一場徒步追逐的場面，這些戲份對於曾經和導演林詣彬合作《玩命關頭：東京甩尾》的攝影指導史蒂芬溫登是一大挑戰，尤其是唐老大、布萊恩和蜜雅在里約熱內盧陡峭的貧民區被哈柏率領的警察以及黑道老大瑞斯的手下追逐的場面，對劇組來說是最辛苦的拍攝工作，因為他們必須在傾盆大雨、炎熱的天氣和黏答答的濕氣中拍戲。

距離波多黎各約有96公里的山坡小鎮納蘭吉托是充當里約熱內盧丘陵地形的最佳外景地點，這個地點也能讓劇組設計並拍攝繁複的動作場面，讓演員和他們的替身在狹窄的巷弄逃避追兵。他們不但得在又陡又濕的狹窄巷弄狂奔，還要在違章建築的屋頂上一邊躲避警犬和各種動物，一邊跳來跳去。為了捕捉這場快節奏的追逐場面，攝影指導史蒂芬溫登特別架設了高空纜線，從空中拍攝演員和替身在屋頂上跳來跳去的鏡頭。

他說：「那個外景地點很難架設攝影機，於是我們盡量用最簡單的攝影器材，把它們架設在起重機上面，捕捉屋頂和巷弄追逐的鏡頭。另外，我也想不用直升機拍攝鳥瞰鏡頭，於是我就把128公尺長的高空纜線架設在離違章建築的屋頂很近的半空中，這樣才能拍到既流暢又快速的追逐場面。」保羅沃克是個極限運動迷，他很樂意親自演出高難度的特技動作，另外，只要工作人員和保險公司同意，包括他、喬丹娜布魯斯特、馮迪索和巨石強森都盡量親自演出這些危險的特技動作。

他甚至接受跑酷高手保羅達尼爾的訓練，很快就學會怎麼在牆壁之間跳來跳去，甚至做翻滾的高難度動作，他也帶著喬丹娜布魯斯特一起接受訓練，他們一起從九公尺高的屋頂往下跳，跳到一張安全墊上面。保羅沃克笑著說：「我超愛做這種高難度動作，但是喬丹娜一開始有點害怕，但是當她看到這有多好玩，她就願意做任何嘗試，最後她真的從很高的屋頂往下跳，而且還躍過距離很遠的空隙，我真的為她感到驕傲。」

喬丹娜布魯斯特則是唯一對飆車有點害怕的演員（她在拍第一集的時候才學會開車），但是當她和保羅沃克從九公尺高的屋頂往下跳的那一剎那，她就知道跑酷運動有多刺激，她說：「保羅真的很專業，他的經驗豐富，這一點對我來說幫助很大。我跳完第一次就馬上愛上它，最後我們總共跳了五次，真是棒呆了。」美術指導彼得溫漢和他的工作小組在搭建貧民區違章建築的佈景時，特別強化了這些看起來危危欲墜的建築物，好讓攝影小組架設沉重的攝影器材。

他們也替超過三十棟建築物重新粉刷，符合全片的色調，另外還製作破爛的窗戶，在街頭擺滿雜物，盡量符合里約熱內盧貧民區的真實狀態。由於時間的限制，美術部門必須在短短的四週內就把整個場景搭建完成，然後進行兩星期的拍攝工作，美術指導彼得溫漢說：「在那個外景地點工作非常困難和辛苦，因為那裡又熱又濕，而且陡峭的地形更是讓搭建佈景的作業事半功倍，不過我可以保證，比起真正的里約熱內盧貧民區，在這個外景地點拍戲簡直就像是在公園散步。」

劇組在炎熱的波多黎各進行好幾個禮拜的拍攝工作之後就拉隊到喬治亞州的亞特蘭大市拍攝大部份的棚內戲份以及一部份的外景部份。演員和工作人員花最多時間在一座廢棄的火車調度場進行派攝工作，那座廢棄的火車調度場在片中充當為唐老大、布萊恩和蜜雅在巴西的藏身處。這座廢棄的火車調度場的架構非常堅固，但是到處都生鏽，所以對美術指導彼得溫漢來說，這座火車調度場是最難翻修的拍攝場景。

這個場景最主要的功能是要有足夠的空間讓特技駕駛在建築物裡飆車。劇組花了好幾個月的時間重新設計並翻修這座老舊的火車調度場，而且還要鋪設電線和保留空間讓燈光師架設照明器材，最後才成為一座可供拍攝的片場。工作人員必須把許多牆壁打掉，甚至把一輛老舊的火車車廂拉走。這是一項艱鉅龐大的工程，工作人員還得鋪設汽車軌道，再把老舊生鏽的金龜車架上去。另外還要架設升高的平台、懸吊的燈具和電風扇，徹底把這座廢棄的火車調度場翻修成一座汽車工廠。

劇情需要攝影指導拍攝棚內的鳥瞰鏡頭，捕捉在這裡快速發生的任何事。攝影指導說：「劇本有25頁的劇情都是在這裡發生，所以我們架設了遙控的燈光器材，而且弄來一具兩萬四千瓦的超大燈具，所以就算地面上的照明不足，整個地方還是很亮。」劇組還在亞特蘭大市知名的喬治亞巨蛋拍攝巴西地下派對的戲份，所以當然會有超大聲的巴西流行音樂和穿著清涼的辣妹跟著音樂跳舞。