Même si Jim Thompson et Michael Winterbottom se sont davantage préoccupés de la nature destructrice de l'esprit humain à travers le personnage de Lou Ford, certains aspects de cette histoire pointent de manière pertinente les points faibles propres à l'Amérique des années 50, notamment en ce qui concerne l'hypocrisie et la corruption liées au développement de l'industrie pétrolière.
Le livre de Jim Thompson a déjà fait l'objet d'une adaptation cinématographique en 1976 (Ordure de flic) par Burt Kennedy, avec Stacy Keach dans le rôle titre (le directeur de prison dans la première saison de Prison Break). Cela étant, Michael Winterbottom ne l'a pas visionné, son objectif étant de faire un film à partir d'un livre, et non de faire le remake d'un autre film.
Pour interpréter Lou Ford, ce shérif adjoint commettant des meurtres sadiques, Michael Winterbottom a pensé à Casey Affleck parce qu'il voulait un acteur qui soit en mesure de jouer un personnage dont les sentiments ne sont pas forcément toujours en adéquation avec les actes : "Je souhaitais que le public sente que le monde intérieur de Lou Ford est en contradiction avec son comportement. Lou est un personnage qui fait semblant d'être ce qu'il n'est pas et qui interagit avec les gens un peu comme dans un jeu", note le metteur en scène.
Pour le metteur en scène Michael Winterbottom, l'un des aspects les plus intéressants du livre de Jim Thompson réside dans le fait qu'aucune réponse psychologique n'est apportée par rapport à la question de savoir pourquoi le personnage principal fait ce qu'il fait : "Ces choses arrivent, c'est comme ça et c'est tout. Les gens ont des relations sexuelles ; ils détruisent parfois des vies car ils sont, pour d'obscures raisons, destructeurs. Thompson saisit dans son livre une vérité sur le monde. Il est inutile de tenter de l'expliquer, il faut seulement tenter de montrer que c'est vrai", commente le réalisateur.
A l'origine, Jessica Alba était supposée prêter ses traits au personnage d'Amy (finalement tenu par Kate Hudson), mais elle préféra interpréter Joyce, pour son côté bad girl.
The Killer inside me est l'adaptation cinématographique du roman éponyme de Jim Thompson, publié en 1952 et décrit comme l'un des romans noirs les plus choquants de la littérature américaine.
Andrew Dominik a déjà écrit une première version du scénario en 2003 et devait réaliser le film. Il a alors en tête Tom Cruise pour jouer le rôle principal car selon lui, seul un acteur de poids peut porter un film si complexe sur ses épaules. Mais lorsque l'acteur se désintéresse du projet, le réalisateur préfère adapter le livre de Ron Hansen qu'il découvre l'année suivante, L' Assassinat de Jesse James par le lâche Robert Ford (2007). Marc Rocco est également un temps considéré pour réaliser le film mais il abandonne. Ce sera le réalisateur Michael Winterbottom qui sera choisi. Du côté du casting, les actrices Katherine Heigl, Michelle Williams, Natalie Portman ou encore Sienna Miller ont été envisagées pour interpréter le rôle d'Amy Stanton, finalement tenu par Kate Hudson. De même ce sont le nom des actrices Emily Blunt, Anne Hathaway ou encore Amanda Seyfried qui ont circulé en ce qui concerne le rôle de Joyce Lakeland, finalement dévolu à Jessica Alba. L'acteur Sam Riley a également auditionné pour le rôle principal tenu par l'acteur Casey Affleck.
Lors de la projection du film au festival de Sundance en 2010, plusieurs personnes sont sorties de la salle écoeurées par la violence déployée. Le réalisateur Michael Winterbottom a dû affronter les questions des spectateurs à la fin de la projection, et justifier sa démarche. Il a notamment affirmé que si le film choque, c'est à dessein, et que l'objectif est qu'il ne laisse personne indifférent. Selon le cinéaste, il est bien plus problématique de banaliser la violence en la minimisant que de la pousser à son paroxysme comme c'est visiblement le cas dans The Killer Inside Me. Une autre critique faite au film est que cette violence est particulièrement dirigée contre les femmes, ce qui en ferait une oeuvre à caractère misogyne.
The killer inside me marque les retrouvailles de Casey Affleck et de Kate Hudson, près de dix ans après Desert Blue (1998) et 200 Cigarettes (1999).
Casey Affleck qui tient ici le rôle principal de Lou Ford avait déjà porté ce nom dans L' Assassinat de Jesse James par le lâche Robert Ford, où il jouait évidemment le rôle de Robert Ford.
A noter la présence de l'acteur Simon Baker, le personnage principal de la série à succès Mentalist.