As filmagens principais para os três filmes foram realizadas em diversos locais da Nova Zelândia, incluindo áreas de conservação natural e parques naturais. As filmagens ocorreram entre 11 de outubro de 1999 e 22 de dezembro de 2000, um período de 438 dias. As filmagens pick-ups foram realizadas anualmente entre 2001 e 2004. A série foi filmada em mais de 150 locações distintas,[16] por sete equipes de filmagem, assim como estúdios de som em Wellington e Queenstown. Além de Jackson, John Mahaffie, Geoff Murphy, Fran Walsh, Barrie Osbourne, Rick Porras, entre outros, conduziram os trabalhos de direção. Jackson monitorou e coordenou todas as unidades de produção (diretores, produtores, artistas em geral) através de ligações via satélite. Devido ao isolamento de algumas locações, a equipe também necessitou de equipamentos de sobrevivência, prevendo que equipes médicas não poderiam alcançá-los a tempo em caso de emergência. O Departamento de Conservação da Nova Zelândia foi duramente criticado por aprovar a produção do filme em áreas de proteção ambiental sem consideração efetiva sobre os eventuais impactos. Alguns efeitos adversos das cenas de confrontos foram registrados no Parque Nacional de Tongariro.
No final de 1999, a sequência do Condado em que Frodo, Sam, Merry e Pippin se escondem sob uma árvore foi a primeira a ser filmada. Durante as primeiras etapas de filmagem, o foco principal foi a Sociedade do Anel, mais especificamente a tentativa de chegada dos hobbits a Rivendell, em uma única noite nos arredores do Condado; o objetivo central era, na verdade, que os quatro atores se adaptassem como verdadeiros companheiros de jornada. Equipes adicionais também filmaram a sequência de perseguição no rio e a destruição da floresta de Isengard. Por ordem geral, Liv Tyler só viajava aos locais de filmagem nas cenas mais perigosas ou tensas. A cena em que Elrond monta no cavalo, por exemplo, levou cinco dias para ser concluída por meio de dublês. O ator Viggo Mortensen, por sua vez, só uniu-se ao elenco após quase um mês de filmagens, substituindo o ator Stuart Townsend como o protagonista Aragorn, após este ser dispensado por ser muito jovem para o papel. A primeira gravação de Mortensen foi uma sequência de luta contra os Nazgûl, sem ter recebido nenhum treinamento especial para manejo da espada. Eventualmente, ao longo da produção, o ator passou a ter aulas de esgrima com o instrutor Bob Anderson, impressionando a equipe por sua rápida e intensa adaptação ao personagem.