『セーラー服と機関銃』は、赤川次郎の同名小説の映画化作品。1981年12月19日、全国東映系で公開された。角川映画の代表作の1つで、主演の薬師丸ひろ子の人気を決定づけた。製作費1億5000万円。主題歌も大ヒットした興行的成功作である一方、アートフィルムとも言える異色の映画でもある。原作の中で主人公の星泉は、小柄で均整のとれた体、愛くるしい顔立ちではあるが真一文字に結んだ唇と意思の強い光を伴う大きな目が可愛いと言われることを拒否していると形容されている。
赤川が『セーラー服と機関銃』を執筆直後にも薬師丸主演で映像化の話は存在したが、中学3年の薬師丸と高校生の星泉では大きく異なるため計画は中止になっていた。赤川も薬師丸で映画化されると良いと思っていたが、それが原作発表から3年後に現実のものとなった。〔1981年時点では〕薬師丸を想定して小説を書いたと言われても仕方ないと発言し、2013年の記事では薬師丸を想定して『セーラー服と機関銃』を執筆したと断言している。
衣装の制服は本物の制服。何回も衣装合わせをしたが監督の気に入ったものがない状態の時、薬師丸が学校帰りに自分の学校（八潮高校）のセーラー服を着たまま撮影所に行くと、その姿を見た監督がそれを気に入り採用となった。撮影用として経費で学校の制服を丸々1着新調してもらえる事となった薬師丸は、当時「学校に着て行ける制服が増えて嬉しい」と素直に思ったという。映画公開後も薬師丸は、そのセーラー服姿で山手線を使って通学していた。
1981年夏、当時東京都立八潮高等学校2年生だった主演の薬師丸の夏期休暇に合わせ、東京・新宿周辺でのロケを主体に撮影された。撮影開始に際し、相米監督は薬師丸をショートカットの髪型にさせている。
薬師丸が機関銃を撃つシーンで破裂して飛び散ったダンヒルのビン（飴ガラス製）の破片が薬師丸の鼻のすぐ脇に当たり、出血を伴う軽傷を負った。薬師丸本人はこの負傷に気づかなかったが、すぐ脇に立っていた渡瀬恒彦は気づき、薬師丸をかばう（手当てを受けさせるよう手配する）ようなそぶりを見せている。傷は長さ1cm弱で浅かったが、対応した医師は傷痕は残ると宣告する。翌日、伊地智は預かっている薬師丸を負傷させてしまったお詫びに角川に出向くが、何の文句も言われないので拍子抜けした。映画撮影終了後に撮影された主題歌のレコードジャケット写真では、メイクによってこの出血が再現されている。
東映の劇場館主はヤクザ映画に慣れていたので、〔少女が主役の〕こんな映画に人が来るのか懐疑的だった。ところが、前売り券が売れに売れて、公開2日前には品切れになる劇場が続出した。 封切り当初、東映宣伝部は5週間で配給収入12億円と予想したが、それさえ大風呂敷と思われていた。最終的に東映の歴代記録となる配給収入23億円を達成した。
