Todo ello a la vez que el peligroso pasado del propio Doctor vuelve para perseguirle.
En la escuela Coal Hill, Clara Oswald (Jenna Coleman) recibe un mensaje del Undécimo Doctor (Matt Smith) y regresa a la TARDIS, que por orden real es remolcada en helicóptero a la Galería Nacional en Trafalgar Square, donde son recibidos por Kate Stewart (Jemma Redgrave).
Los cristales de los otros cuadros 3D aparecen rotos desde dentro y las figuras que en ellos había han desaparecido.
Posteriormente descubren que los alienígenas cambia-formas Zygons, conservados en las viejas imágenes, están iniciando una invasión.
Para derrotarlos, UNIT planea detonar una cabeza nuclear en Londres bajo su base en la Torre de Londres que contiene varios artefactos extraterrestres y está protegida para que la TARDIS no pueda aterrizar en ella.
En la Inglaterra Isabelina, el Décimo Doctor (David Tennant) y una joven Isabel I (Joanna Page) también se encuentran amenazados por los Zygons.
También aparece el colegio Coal Hill, centro donde la nieta del Doctor, Susan Foreman, acudía a clase y que ahora es dirigido por un tal I.
[23] Cuando el Undécimo Doctor accede a la línea temporal del Décimo, le pide a éste que ambos utilicen sus destornilladores sónicos para "revertir la polaridad" del agujero de gusano que les ha comunicado.
Esa solución era frecuentemente aplicada por el Tercer Doctor en sus historias, tanto que llegó a considerarse su latiguillo.
Anteriormente, para la serie se rodaron episodios especiales con motivo de la celebración de años señalados: The Three Doctors cuando la serie cumplió diez años en antena y The Five Doctors cuando llegó a los veinte.
En 1993, cuando la serie cumplió treinta años, no hubo serial puesto que la ficción había sido cancelada en 1989, pero BBC emitió, para su campaña de caridad Children in Need, un episodio crossover con la serie EastEnders llamado Dimensions in Time.
La peculiaridad de estos tres episodios es que varias encarnaciones del Doctor se encuentran entre ellas viviendo aventuras.
En lo que supuso el cuarenta aniversario en 2003, no se realizó ningún evento, pero BBC aprovechó la celebración para informar de la vuelta a la producción de la serie, que se llevaría a cabo dos años después.
[26] BBC anunció la producción del episodio que serviría como celebración del cincuenta aniversario de la serie, junto con el docudrama An Adventure in Space and Time, escrito por Mark Gatiss, que narra cómo se gestó la ficción en el año 1963.
[28][11] El guionista escocés declaró estar «bajo tremenda presión para no defraudar (a los fans)».
[28] Para Moffat «normalmente ningún episodio se puede hacer del gusto de todos.
John Barrowman, intérprete del capitán Jack Harkness, personaje secundario en la serie y protagonista de su spin-off Torchwood, confirmó que no estaría involucrado en el episodio.
[35] Varios meses antes de que comenzara el rodaje, David Tennant[36] y Christopher Eccleston[37] declararon que no sabían nada sobre si estarían o no involucrados en el especial, aunque tampoco estaban en posición de hacer declaraciones al respecto, mientras que Paul McGann se mostró dispuesto a repetir el papel si se lo pidiesen.
[38] No obstante, Peter Davison y Sylvester McCoy declararon que los actores de la serie clásica no habían sido contactados para repetir su rol, quedado su participación centrada en un audio-drama de Big Finish y en una convención organizada por la BBC.
[39][40] Eccleston, por su parte, mantuvo varias reuniones con Moffat sobre su participación en el episodio, pero finalmente declinó aparecer.
Finalmente, en marzo de 2013, BBC confirmó que tanto David Tennant como Billie Piper repetirían sus roles del Décimo Doctor y Rose Tyler en el episodio.
[22] Imágenes de archivo del resto de intérpretes del Doctor fueron utilizadas en el episodio y durante un breve momento y sin acreditar, Peter Capaldi interpretó por primera vez al Duodécimo Doctor.
[22] Durante los primeros meses de desarrollo, la BBC anunció que rodaría el episodio en formato 3D,[14] convirtiéndose así en el segundo episodio de la longeva serie en ser filmado y emitido en dicho formato, tras Dimensions in Time.
[25] El guionista y productor reconoció de forma misteriosa que «había estado mintiendo durante meses» cuando le preguntaron sobre personajes ausentes.
[59] El 19 de octubre, BBC lanzó un avance especial narrado por Matt Smith, aunque sin imágenes del episodio.
BBC acompañó la emisión del episodio especial con una variedad de programas sobre los cincuenta años de la serie para celebrar el aniversario: "El día del Doctor" fue la pieza central y se emitió en BBC One, acompañado del docudrama An Adventure in Space and Time en BBC Two, una versión completamente restaurada del primer serial An Unearthly Child y un programa especial de Culture Show titulado "Me, You and Doctor Who" ("Yo, tú y Doctor Who") presentado por el escritor Matthew Sweet, que exploró el amplio legado cultural del programa.
[62] CBBC emitió un programa titulado "12 Again" ("12 otra vez") en el que estrellas pasadas y presentes del programa hablaron sobre sus experiencias, el profesor Brian Cox dio una conferencia televisiva sobre la ciencia en Doctor Who y BBC Three dedicó el fin de semana a los monstruos y villanos de la serie, así como enseñó la "Doctor Who: The Ultimate Guide".
[65] El buscador Google dedicó su doodle a la serie los días 22 y 23 de noviembre, con un pequeño videojuego interactivo.
[17] El especial congregó a los fanes en los más de 1500 cines alrededor del mundo en los que se proyectó.
[18][19] En televisión, 12.8 millones de espectadores vieron el episodio en directo por BBC One en todo Reino Unido.