Dans la Vallée d'Elah a été présenté en 2007 en compétition à la 64ème Mostra de Venise . On a pu également le voir au Festival du Cinéma américain de Deauville.
Dans la vallée d'Elah s'inscrit dans une vague de fictions engagées, consacrées au conflit en Irak. On peut citer le pamphlet de Brian De Palma Redacted, qui nous plonge dans le quotidien des GI (présenté lui aussi en Sélection officielle à la Mostra de Venise), Lions et agneaux de (et avec) Robert Redford, avec Tom Cruise et Meryl Streep (sur les écrans français quelques semaines après le film de Paul Haggis), qui évoque le conflit à travers différents points de vue, Grace is Gone avec John Cusack dans le rôle d'un homme qui apprend que son épouse a été tuée en Irak, Stop Loss de Kimberly Peirce dans lequel Ryan Phillippe campe un soldat qui refuse de retourner au front, ou encore Hurt Locker de Kathryn Bigelow, sur une élite spécialisée en déminage de bombes en Irak. Le scénario de ce film est signé par Mark Boal... qui est déjà à l'origine de Dans la vallée d'Elah.
Après le succès de Collision, Paul Haggis était à la recherche d'un nouveau challenge et d'une histoire originale. C'est finalement un article intitulé Death and Dishonor, signé Mark Boal et publié dans le magazine Playboy qui lui donna l'inspiration pour réaliser Dans la Vallée d'Elah.
Le titre Dans la Vallée d'Elah fait référence au lieu où David combattit Goliath, relaté dans la Bible dans le premier Livre de Samuel (chapitre XVII). Le réalisateur a choisi ce titre qui, selon lui, "couvre une grande partie de ce dont il est question dans le film" : "Saül envoya David dans la Vallée d'Elah avec seulement cinq pierres pour affronter Goliath. Je pose la question : qui oserait cela aujourd'hui ? Qui demanderait à un enfant de se battre contre un géant ? Envoyer des jeunes hommes et des jeunes femmes faire la guerre engage notre responsabilité collective...". Dans le film, c'est Hank (Tommy Lee Jones) qui raconte cette histoire à l'enfant d'Emily (Charlize Theron).
Paul Haggis expose ses intentions : "Ce texte m'a ému. C'est une histoire forte, tragique, que j'ai eu envie de traiter (...) Le scénario s'est étoffé au gré de mes recherches et j'ai fini par combiner deux histoires vécues en traitant sur le mode fictionnel l'enquête du père. Partisans ou adversaires de cette guerre, nous avons tous besoin de savoir ce qu'il advient des hommes et des femmes qui y participent. J'ai voulu raconter ici l'histoire de gens honorables contraints de prendre de terribles décisions."
Paul Haggis, scénariste de Million Dollar Baby et du diptyque Iwo Jima, a évoqué ce projet à Clint Eastwood, qui en a lui-même parlé à la Warner. "Clint s'est faitmon champion. En 2003, nul ne souhaitait évoquer ce genre d'histoire. Il aurait donc été extrêmement difficile de tourner le film sans son appui", confie Haggis, qui a ensuite pensé confier le rôle d'Hank Deerfield à Eastwood. Mais celui-ci ayant décliné l'offre, le cinéaste a finalement fait appel à Tommy Lee Jones.
Charlize Theron, qui a fait connaissance avec Paul Haggis lorsque tous deux étaient en promotion (elle pour L'Affaire Josey Aimes, lui pour Collision), brosse le portrait d'Emily Sanders et évoque les rapports qui unissent celle-ci à Hank : "Emily Sanders est une femme seule qui s'efforce juste de survivre, dans des conditions difficiles. Elle tient à sa carrière autant qu'à son jeune fils. Indépendante et dotée d'une forte personnalité, elle n'a cependant rien d'une Superwoman. Je suis heureuse que Paul n'ait pas masqué ses défauts et ses erreurs d'appréciation (...) Hank et Emily vont nouer une relation houleuse, fascinante, distincte de toutes celles que j'ai pu jouer jusqu'ici à l'écran. Ce sont deux personnes très différentes qui vont devoir se supporter l'une l'autre pour aboutir à la vérité. Lui a toujours une longueur d'avance sur elle, ce qui la rend dingue, mais l'oblige aussi à être plus performante. C'est un rapport intense, parfois incroyablement drôle, et parfois incroyablement émouvant."
Deux des personnages de militaires sont interprétés par d'anciens soldats. Le rôle du spécialiste Gordon Benner a ainsi été confié à un jeune vétéran de la guerre en Irak, Jake McLaughlin. Quant au caporal Penning, il a les traits de Wes Chatham, qui, lui, a service dans la Marine pendant quatre ans, dans le Golfe.
C'est une chanson d'Annie Lennox qui a été choisi pour accompagner le générique de fin du film. Il s'agit de Lost, un morceau qui figure également sur un album de l'ex-chanteuse d'Eurythmics, paru en 2007, un disque engagé, comme le laisse présager son titre : Songs of mass destruction...
Avant de se lancer dans la réalisation de Dans la vallée d'Elah, Paul Haggis avait envisagé de mettre en scène pour la Columbia un autre film relatif à la politique américaine en Irak, Against all enemies, adaptation d'un best seller signé par un ancien responsable de l'antiterrorisme à la Maison Blanche, Richard A. Clarke, très critique à l'égard de l'administration Bush. Après le désistement du studio et du cinéaste, Capitol films s'est emparé de ce projet, et a proposé à Robert Redford de le réaliser.
A l'origine, le film avait pour titre The Garden of Elah (Le Jardin d'Elah en français).
Lorsque Paul Haggis lui a fait lire le scénario, Susan Sarandon a tout d'abord regretté que son rôle ne soit pas assez développé : "Vous ne me donnez rien à jouer dans ce script !", lui a-t-elle lancé. Le personnage (Joan l'épouse de Hank) ayant été étoffé, l'actrice, connue pour ses prises de position politiques, a accepté de l'interpréter.
Le film a été tourné en grande partie à Albuquerque, au Nouveau-Mexique, dans 28 extérieurs, notamment L'Hôpital des Anciens Combattants et l'ancien Tribunal. L'équipe est partie ensuite quelques jours à Whiteville, bourgade des environs de Memphis, avant de tourner au Maroc les scènes de guerre.