L'idée du film est venue au producteur Toby Jaffe alors qu'il était dans une librairie. A la recherche de grandes œuvres de science-fiction qu'il avait aimé lire dans sa jeunesse, il est tombé sur un recueil de nouvelles de Philip K. Dick. Il a ainsi redécouvert la nouvelle "Souvenirs à vendre", dont Total Recall est l'adaptation, et a proposé à un autre producteur, Neal H. Moritz, de se pencher sur une nouvelle vision : "J’ai senti que nous pouvions faire une version complètement nouvelle de l’histoire. Nous pouvions entièrement la ré-imaginer, approfondir les personnages et l’histoire elle-même. Il y avait énormément de possibilités et cela paraissait frais et nouveau", déclare-t-il.
Total Recall Mémoires Programmées est une adaptation de la nouvelle "We Can Remember It for You Wholesale" ("Souvenirs à vendre" en VF) de Philip K. Dick, publiée pour la première fois en 1966. Elle avait déjà fait l'objet d'une adaptation en 1990 par Paul Verhoeven, intitulée Total Recall. Dans la version de 2012, Colin Farrell reprend le rôle initialement tenu par Arnold Schwarzenegger, et Kate Beckinsale, celui de Sharon Stone.
Contrairement au film original réalisé par Paul Verhoeven, il n'est nullement question de la planète Mars dans ce remake. Le personnage interprété par Colin Farrell ne voit ainsi jamais la planète rouge, contrairement à Arnold Schwarzenegger en son temps, dont la mission principale était de sauver la Terre. Notons que dans l’œuvre originelle de Philip K. Dick, le héros ne pose jamais le pied sur Mars.
Dans le scénario original, Melina (incarnée par Jessica Biel) était blonde. C'est le réalisateur Len Wiseman qui la transforma en brune, pour accentuer la ressemblance avec la fausse femme du héros, jouée par Kate Beckinsale, et accroître le sentiment de piège autour de Quaid (Colin Farrell) : "Il m’a semblé plus malin de piéger Quaid avec une fausse épouse qui ressemble un peu à la femme qu’il aimait vraiment, de manière à ce qu’au cas où un vrai souvenir lui reviendrait, la confusion soit possible", explique le cinéaste.
Nouvelle incarnation de Quaid, Colin Farrell s'est pleinement investi dans le rôle. L'acteur fut principalement attiré par l'aspect psychologique de l'histoire : "J’ai cherché à conserver un équilibre dans cette lutte permanente entre les émotions et l’intellect. Cela touche à la définition de l’individu et de l’identité, du moi et du surmoi". Pour son rôle, il est même allé jusqu'à passer une nuit dans le décor de l'appartement de son personnage, en plein milieu des studios !
Pour aider à bâtir le gigantesque univers nécessaire à l'histoire, Len Wiseman s'est adjoint les services du chef décorateur et réalisateur Patrick Tatopoulos. Rien de bien étonnant à ce choix, les deux hommes étant amis dans la vie, et ayant déjà travaillé ensemble sur la saga Underworld. Le chef décorateur a d'ailleurs réalisé Underworld 3 : le soulèvement des Lycans en 2009.
La complémentarité entre le réalisateur Len Wiseman et le chef décorateur Patrick Tatopoulos, qui ont tout de même participé à plus de 7 films ensemble, était telle qu'elle est devenue source d'amusement pour le reste de l'équipe de Total Recall, comme le confie le cinéaste : "Une blague circulait parmi l’équipe – et elle a été testée et approuvée : l’équipe des décors est venue proposer 35 options différentes à Patrick et il en a retenu deux. Puis ils sont venus me voir avec ces mêmes 35 possibilités, et j’ai retenu les deux mêmes que Patrick."
Le réalisateur Len Wiseman a engagé sa femme Kate Beckinsale pour jouer l'un des rôles principaux du film. Ils s'étaient rencontrés sur le tournage du film fantastique Underworld, dont la comédienne était la star. Mais Kate Beckinsale n'est pas la seule vampire à retrouver Len Wiseman pour Total Recall Mémoires Programmées. C'est aussi le cas de Bill Nighy, chef des vampires dans la saga Underworld.
Colin Farrell retrouve l'univers de Philip K. Dick ! En effet, l'acteur avait déjà joué dans l'adaptation d'un roman du célèbre auteur de science-fiction. C'était en 2002 pour le Minority Report de Steven Spielberg, aux côtés de Tom Cruise. D'ailleurs, ce dernier film fut à l'époque envisagé comme une suite directe au film Total Recall de Paul Verhoeven, avant qu'il en soit finalement décidé autrement pendant la production.
La première scène de combat du film, durant laquelle le personnage de Quaid (Colin Farrell) découvre qu'il n'est pas celui qu'il croit être, fut un véritable casse-tête pour l'équipe, le réalisateur Len Wiseman souhaitant la tourner en plan-séquence fluide et dynamique. Pour ce faire, trois caméras à grande vitesse fixées sur des rampes, et appelées Dogicam, furent utilisées. Les caméras se déplaçaient ainsi à près de 6 mètres/seconde et étaient commandées via un ordinateur. Au final, plus d'un mois de travail de coordination fut nécessaire aux 9 cascadeurs, ainsi qu'à l'acteur Colin Farrell, pour mettre au point la scène.
Pour concevoir "The Fall", l'ascenseur géant qui traverse la Terre, et qui constitue un élément primordial dans l'intrigue de Total Recall, le chef décorateur Patrick Tatopoulos s'est inspiré d'un avion de ligne de type Boeing 747 pour, selon lui, créer quelque chose de familier pour les spectateurs.
Dans sa volonté d'obtenir l'esthétique la plus réaliste possible pour son film, Len Wiseman a fait le choix de placer le plus possible d'éléments physiques sur le plateau. Bien qu'il y ait également beaucoup d'effets spéciaux et de scènes tournées sur fond vert, il a tenu à ce que des versions "en dur" des véhicules futuristes soient construites, afin de tourner dans des lieux réels, tels que les rues de Toronto, au Canada.
Pour créer les gigantesques cités du film, les techniciens des effets spéciaux ont dû concevoir un à un près de 20 blocs d'immeubles visibles au premier plan, et 40 blocs visibles à mi-distance. Pour des raisons compréhensibles de gain de temps et d'énergie, ils ont ensuite utilisé un programme qui reproduisait les blocs aléatoirement afin de donner l'illusion d'une ville vaste et complexe.
Si l'ambiance des deux cités du film, la Fédération et la Colonie, passe beaucoup par la lumière, une grande partie de leur identité visuelle se transmet évidemment à travers les décors. Pour concevoir la Fédération, les artistes ont opté pour un style très néoclassique, proche de l'actuelle ville de Londres, puis y ont ajouté des éléments futuristes, tels que des hologrammes et des structures en verre. La Colonie, quant à elle, a eu droit à un traitement plus proche du Los Angeles sombre de Blade Runner, incluant de la pollution, de la pluie, et majoritairement éclairé au néon.
L'acteur Ethan Hawke fut engagé pour livrer un monologue assez conséquent dans Total Recall Mémoires Programmées. Un texte qui constituait d'après lui plus de 5 pages du scénario final ! Ce long discours s'est finalement retrouvé coupé du montage final, et la scène de l'acteur a été utilisée pour la campagne marketing en tant que vidéo virale.
Le casting de Total Recall Mémoires Programmées a connu beaucoup de rebondissements, comme c'est souvent le cas pour des projets de cette importance. Ainsi, si Colin Farrell n'avait pas accepté le rôle de Doug Quaid, le héros aurait pu être interprété par Tom Hardy ou par Michael Fassbender. D'autre part, pour les deux rôles principaux féminins, finalement tenus par Kate Beckinsale et Jessica Biel, plusieurs actrices avaient été considérées, et notamment Kate Bosworth, Diane Kruger, Eva Green ou encore Eva Mendes.
La Terre, à l'époque de Total Recall, est gouvernée par deux états-monstres très différents : la Fédération Unie de Grande-Bretagne et la Colonie. Afin de marquer l'opposition entre ces deux contrées, et pour accentuer leurs différences, le directeur de la photographie Paul Cameron a fait un véritable travail sur la lumière. Ainsi, lorsque l'action se déroule dans la Fédération, il a opté pour une lumière plutôt froide et douce, malgré la présence du soleil ; pour la Colonie, il a choisi une lumière moins rassurante, dans les tons sépia et verts. A cela, Len Wiseman a ajouté sa propre touche, en formulant notamment le souhait qu'il pleuve continuellement sur la Colonie.
Total Recall Mémoires Programmées possède près de 1 700 plans comportant des effets visuels. Ils ont tous été réalisés par un seul studio, Double Negative, qui a notamment travaillé sur John Carter, Captain America : First Avenger ou encore Harry Potter et les reliques de la mort.
Le tournage s'est déroulé à Toronto (Canada) du 30 mai au mois de septembre 2011, notamment dans les studios Pinewood de la ville, mais aussi du côté de l'Université et du Palais des Congrès.
L'un des personnages du film, incarné par John Cho, se nomme McClane. Une petite particularité qui a dû rappeler quelques souvenirs au réalisateur Len Wiseman. Ce dernier a en effet dirigé un autre McClane, John de son prénom, pour le quatrième opus de la saga Die Hard en 2007.
La première adaptation de l’œuvre de Philip K. Dick, réalisée par Paul Verhoeven et sortie en juin 1990, a rapporté près de 120 millions de dollars rien qu'aux États-Unis, et 260 dans le monde (pour un budget de 65 millions). En prenant en compte l'inflation du dollar, cela représente actuellement plus de 428 millions de billets verts. Un taux de rentabilité qui paraît difficile à battre pour Total Recall Mémoires Programmées, d'autant que son budget s'élève quant à lui à 200 millions de dollars. Parviendra-t-il à faire mieux que son prédécesseur ? Réponse dans les salles en août...