Fan du travail de Michael Winterbottom depuis Welcome to Sarajevo, le producteur Dede Gardner se tourne naturellement vers le cinéaste anglais lorsqu'il se met en quête d'un réalisateur pour l'adaptation du livre de Mariane Pearl.
Winterbottom a tout de suite été intrigué. "J'étais au Pakistan en 2001 quand Daniel et Mariane Pearl couvraient la guerre en Afghanistan" raconte le cinéaste. "Nous étions à Peshawar en train de tourner In This World lorsque nous avons appris la mort de Daniel. Ainsi, j'avais mes propres souvenirs du Pakistan lorsque j'ai lu le livre de Mariane. J'ai été impressionné (...)".
Titulaire d'une licence de communication de l'université de Standford obtenue en 1985, Daniel Pearl rentre au Wall Street Journal en 1990. Correspondant étranger à partir de 1996. Il est chef du bureau pour l'asie du sud lorsqu'il part au Pakistan - le 23 janvier 2002 - enquêter sur Richard Reid, l'homme qui avait été arrêté pour avoir essayé de faire exploser le vol 63 d'American Airlines en y embarquant des explosifs dissimulés dans ses chaussures.
C'est pendant son enquête que Daniel Pearl est enlevé par un groupe militant djihadiste, Le mouvement national pour la restauration de la souveraineté pakistanaise . Le groupuscule, proche de Al-Qaida, exige la libération de plusieurs détenus pakistanais en échange de la vie du journaliste américain. Six jours après, Daniel Pearl est exécuté devant des caméras. La vidéo circulera quelques temps après sur internet. On y voit Daniel Pearl contraint de dire "Mon père est juif, ma mère est juive, je suis juif." avant d'être égorgé. Son corps est finalement retrouvé le 16 mai 2002 dans la région de Karachi au Pakistan.
Omar Sheikh, leader du mouvement responsable de la capture de Daniel Pearl, se livrera plus tard - lui-même - à la police et avouera l'enlèvement du journaliste. Il risque depuis la peine de mort, peine pour laquelle il a fait appel.
Un coeur invaincu est adapté du roman de Mariane Pearl, A Mighty Heart : the Brave Life and Death of my Husband Danny Pearl, où elle raconte comment son mari a trouvé la mort durant son enquête au Pakistan, sur les traces d'un mystérieux trafic d'armes. En 2003, Bernard-Henri Lévy avait déjà publié, sous forme d'essai romancé, le résultat de son enquête sur le sujet, Qui a tué Daniel Pearl ?, chez Grasset. Cette investigation, réalisée au Pakistan par l'écrivain et philosophe français, proposait des pistes expliquant la disparition et la mort du journaliste.
Depuis ses débuts de cinéastes, Michael Winterbottom s'est toujours régulièrement placé en témoin actif de la politique internationale et, plus particulièrement, des grands conflits mondiaux contemporains. En 1998, il réalise Welcome to Sarajevo dans lequel Woody Harrelson campe un journaliste anglais qui, au coeur des affrontements de Sarajevo, tente de sauver une jeune bosniaque. Dans In This World (2003) Winterbottom, dans un style docu-fiction, suit deux réfugiés Afghans, après les bombardements américains de 2001 contre le régime Taliban. Le cinéaste réalise ensuite en 2006 un autre docu-fiction, The Road to Guantanamo ou il réussit, d'après le témoignages de quelques prisonniers libérés, à reconstituer les conditions de détentions des (présumés) terroristes retenus par les autorités américaines sur la base militaire navale de Guantanamo, à Cuba. Un Coeur invaincu est donc le quatrième film de Michael Winterbottom à questionner le monde géopolitique actuel à partir d'évènements réels.
Avant de poursuivre le tournage en Inde et au Pakistan, L'équipe d' Un Coeur invaincu est venue tourner quelques plans en France. Les scènes entre Daniel et Mariane, notamment celle du mariage, ont ainsi été filmées au Chateau de Valmousse à Lambesc, en Provence. La scène du mariage est aussi la première du film jouée par Angelina Jolie. Le lendemain du tournage de cette séquence, Angelina Jolie a été filmé dans les rues de Marseille. Pour ces plans, le personnage de Mariane, de retour de Karachi, est en France dans l'attente de la naissance de son enfant. Angelina Jolie marchait donc dans la rue, apparemment enceinte, habillée d'une longue robe grise et portant deux sacs de voyage. D'après Charlotte Walter, costumière sur le film, "Les gens dans la rue marchaient à côté d'elle, la bousculait parfois, mais personne ne l'a reconnue. C'était incroyable !"
La plupart des petits rôles du film ont été confiés à des amateurs, pakistanais en majorité. "Il n'y a pas une grosse communauté d'acteurs au Pakistan alors, si une personne dans la rue pouvait convenir à un rôle, nous l'engagions immédiatement" explique la directrice du casting, Wendy Brazington.
En dehors d'Un Coeur invaincu, quelques autres films se sont inspirés d'évènements réels et en lien direct avec les attentats du 11 septembre 2001 à New-York. Il y a d'abord eu cette collection de court-métrages sortie exactement un an après les attentats, 11'09'01: September 11, et signée par quelques illustres cinéastes Samira Makhmalbaf, Ken Loach, Shohei Imamura, Alejandro González Inárritu, Claude Lelouch, Amos Gitaï...
Oliver Stone, avec World Trade Center, et Paul Greengrass (Vol 93) sont ensuite revenu sur le Jour-J du 11 septembre 2001 alors que Michael Winterbottom, déjà, s'était intéressé dans The Road to Guantanamo aux sorts réservés aux prisonniers américains dans la guerre menée contre le terrorisme depuis septembre 2001.
Un Coeur invaincu a été présenté Hors Compétition au Festival de Cannes 2007.