Aux yeux de tous est le remake américain du film argentin Dans ses yeux, oscarisé dans la catégorie Meilleur film étranger en 2010. Billy Ray (scénariste d'Hunger Games) a précisé qu’il avait envie de faire "le film qu’Anthony Minghella aurait fait s’il avait mis en scène ce remake".
Le scénario de Dans Ses Yeux a subi de grandes modifications pour cette version américaine. Dans Aux yeux de tous, il ne s’agit plus de l’assassinat d’une jeune femme récemment mariée, mais de la fille de l’héroïne interprétée par Julia Roberts, dont le rôle initialement masculin a été spécifiquement réécrit pour elle. Les héros ne travaillent plus pour le Ministère de la Justice mais pour le plus spectaculaire FBI. A la tête de leur service, c’est cette fois une femme qui leur donnera des ordres, incarnée par Nicole Kidman. Un nouveau contexte entre également en jeu, celui des attentats terroristes du 11 septembre 2001.
Alors que Julia Roberts joue le rôle éprouvant une mère qui perd sa fille dans des circonstances tragiques, l'actrice a perdu sa mère pendant le tournage du film. Malgré un contexte difficile, elle a tenu à reprendre son rôle après une pause de cinq jours.
C'est Julia Roberts elle-même qui a choisi l'actrice qui lui donnerait la réplique, en l'occurrence Nicole Kidman, en lui envoyant directement un mail pour lui demander d'être sa partenaire à l'écran. Aux yeux de tous signe la première collaboration entre les deux actrices, souvent présentées comme rivales en raison des similitudes dans leur carrière respective. Gwyneth Paltrow avait à l'origine été choisie pour le rôle de Nicole Kidman, avant de finalement quitter le projet.
Malgré les nombreuses modifications dans le scénario, le lien avec Dans ses yeux est maintenu puisque le réalisateur Juan José Campanella officie en tant que producteur délégué pour le remake américain. Certaines scènes parmi les plus fortes du film original seront rejouées dans Aux yeux de tous.
Le directeur de la photographie Daniel Moder n'est autre que le mari de Julia Roberts. Aux yeux de tous réunit le couple pour la troisième fois sur un plateau, après Le Mexicain en 2001 et Le Sourire de Mona Lisa en 2003.
Aux yeux de tous était à l'origine développé en 2010 par la Warner, avec Denzel Washington dans le rôle principal. Cependant, le studio a mis le projet dans les cartons pendant quelques années avant qu'il ne soit repris en 2013, puis le film tourné en 2015. Cinq ans ont ainsi été nécessaires à Billy Ray pour mettre en oeuvre le long-métrage.
De nombreux lieux ont été envisagés pour situer l'action de Aux yeux de tous : ainsi San Antonio, San Francisco, Londres et Boston ont un temps retenu l'attention du scénariste et réalisateur Billy Ray, avant que celui-ci ne se tourne finalement vers Los Angeles, sa ville natale.
Bien qu'il ait écrit le scénario en plus de réaliser Aux yeux de tous, jouissant ainsi d'une maîtrise totale du film, Billy Ray s'est montré ouvert aux suggestions de modifications de ses acteurs, leur permettant des ajouts de répliques ou de situations jusqu'au dernier moment.
Pendant le tournage, Julia Roberts se remémorait constamment ce qu'elle faisait et où elle était treize ans auparavant afin de coller au plus près des émotions de son personnage, qui connaît dans le film une ellipse narrative de même durée.