Dans ton sommeil est le premier long-métrage réalisé Eric et Caroline Du Potet. Frère et sœur, ils ont été formés à l’ESRA à Paris avant d’écrire et réaliser plusieurs courts métrages.
Le film a été projeté en ouverture du festival du film fantastique de Gérardmer en janvier 2010, en plus d'être sélectionné au Festival Colcoa du Film Français de Los Angeles 2010. Il a aussi remporté des prix dans plusieurs pays, dont la Belgique (Prix BeTV du Meilleur Film au Festival du Film Européen 2010), l'Angleterre (Prix de la Meilleure Réalisation au Festival Bram Stoker 2010) et les États-Unis (Prix du Meilleur Film au BleedFest de Los Angeles 2010).
Bien qu’elles soient brèves dans le film, Dans ton sommeil marque les retrouvailles entre Anne Parillaud et Jean-Hugues Anglade, près de 20 ans après Nikita.
Les Chiens de paille de Sam Peckinpah, et Délivrance de John Boorman figurent parmi les films de chevet des réalisateurs. Ils s’en sont d’ailleurs inspirés pour la réalisation de Dans ton sommeil. Par ailleurs, ils ont conseillé à leur acteur Arthur Dupont de regarder Funny Games de Michael Haneke.
Le tournage a duré près de 30 jours, avec des prises de vues se déroulant principalement de nuit. 30 journées qui ont été souvent perturbées par la pluie, rendant le travail de l’équipe particulièrement difficile. Ainsi certains plans n’ayant pas eu le temps d'être tournés ont dû être tout simplement supprimés.
La coréalisatrice Caroline Du Potet raconte comment la scène avec la voiture renversée a pu être réalisée: "Nous avons dû inventer un système de tournebroche géant où la carcasse de la voiture est traversée par une tige en fer manoeuvrée par une manivelle. Ce procédé très ingénieux permettait de faire basculer la voiture puis de la remettre rapidement à l'endroit pour les acteurs ne restent pas trop longtemps dans cette position très inconfortable..."
Anne Parillaud évoque son personnage : "L'attitude de Sarah réveille en moi une interrogation sur la puissance, la vérité, l’irrationalité de l’amour, de ses miracles mais de ses dérives également. Forte et fragile, sombre et lumineuse, elle révèle son humanité dans les situations de crises permettant une grande variété d’émotions et de sentiments dont celui de la terreur qui entraîne l’acteur à puiser plus dans son imaginaire car il n’existe aucun référent direct, aucune situation vécue à laquelle se raccrocher. Cela requiert une autre forme de créativité qui m’intéressait d’explorer."