Le parcours de Stone jusque sur le grand écran a commencé après la première de Junebug, écrit par Angus MacLachlan qui avait reçu au Festival de Sundance 2005, des critiques élogieuses. Plusieurs producteurs lui ont alors demandé s’il avait autre chose à leur proposer, et MacLachlan a décidé de rentrer chez lui pour adapter une de ses pièces : Stone.
Edward Norton et John Curran avait déjà collaboré sur Le Voile des illusions avec Naomi Watts et son compagnon Liev Schreiber.
Stone a pour toile de fond la ville de Détroit. Connue principalement pour son industrie automobile, la ville est aujourd'hui ravagée par la crise économique et sa banlieue est considérée comme une des plus dangereuses du pays. Selon Edward Norton : "John Curran voulait situer l’histoire à Detroit parce qu’il était très attiré par le sentiment d’abandon qui se dégage de cette ville et de cette région."
Des 80 scénarios qu'a lu Jordan Schur, le producteur a tout de suite choisi Stone pour sa première collaboration avec Holly Wiersma. Il se souvient avoir lu un script "brillant" dans lequel "les acteurs pouvaient exprimer tout leur potentiel". Un film sombre mais qui pouvait toucher un large public selon lui.
Selon Jordan Schur, le producteur du film, choisir Edward Norton dans le rôle principal était une évidence : "Edward Norton était l’acteur parfait pour incarner Stone. Il a prouvé par le passé qu’il excellait dans ce genre de rôle et je trouvais qu’il y avait une alchimie formidable entre lui et Robert De Niro dans leur précédent film."
Les scènes de prison ont été tournées dans la prison d'Etat du Michigan. Cette prison était, avant sa fermeture partielle en 2007, la plus grande au monde et sert dorénavant aux tournages de films, de spots publicitaires et de clips.
Edward Norton a rencontré des prisonniers pour mieux comprendre son personnage et ses motivations. Il a aussi appris à parler comme un vrai détenu pour apporter plus de réalisme à son personnage.
Selon le producteur Jordan Schur, le film est une "bonne occasion" de montrer le talent de Robert De Niro à la nouvelle génération qui le connaît plus pour ses comédies comme Mon beau-père et moi ou Mafia Blues que pour Taxi Driver, Mean Streets ou Raging Bull.
Robert De Niro a été conseillé par un fonctionnaire de l’administration pénitentiaire qui était présent en permanence sur le plateau.
La seconde audition de Milla Jovovich s’est déroulée en présence du réalisateur John Curran mais aussi de ses futurs partenaires, Edward Norton et Robert De Niro. Déçue de sa prestation, elle pensait ne pas obtenir le rôle et fut sous le choc quand le producteur l'a rappelé pour lui annoncer la bonne nouvelle.
Quelques jours avant le début du tournage, Milla Jovovich et Edward Norton ont pris un déjeuner à New York pour évoquer les relations entre Stone et Lucetta. Cette rencontre très utile a inspirée l'actrice et lui a permis de mieux saisir son perosnnage.
Dans Stone, Milla Jovovich interprète un personnage très différent de ces précédents. En effet, l'ancien mannequin est surtout connue pour ses films d'actions comme Resident Evil ou Le Cinquième élément. Pour elle, savoir varier les rôles est primordiale. Pourtant, elle admet qu'il lui est impossible de tourner dans des films dramatiques tout le temps : "Je ne pourrais pas faire trois ou quatre films aussi intenses que Stone par an, cela me détruirait. Je ne suis pas le genre d’actrice qui laisse le film derrière elle quand elle quitte le plateau ; quand je rentre chez moi j’emporte tout. Maintenant j’ai un enfant et une famille et j’ai besoin d’avoir une vie normale, et c’est impossible quand vous faites des films comme Stone."
Selon Milla Jovovich, il existe une sorte de dichotomie qui "pousse son personnage à faire n'importe quoi dans sa vie personnelle alors que dans son travail elle se contrôle parce que les enfants l’aiment et l’admirent". Elle estime que "Lucetta, ressemble à une enfant innocente par moments, mais qu'elle peut aussi être très sensuelle, d’une séduction presque animale". Ces deux personnalités font d'elle un personnage à part, selon l'actrice : "Quand vous réunissez ces deux facettes, vous obtenez un personnage incontrôlable qui profite au maximum de chaque instant de sa vie. En un sens, elle est à l’opposé de ces deux hommes qui passent leur temps à réfléchir."
Les scènes d'amour n'ont pas été une partie de plaisir pour Milla Jovovich : "C’était parfois très difficile – je devais jouer toutes ces scènes où je fais l’amour avec tous ces types, et quand je rentrais le soir j’étais bouleversée et je pleurais sur l’épaule de mon mari". John Curran a qualifié sa performance de très courageuse.
A l'origine, Stone devait se tourner dans le nord de la Californie. Cependant, le tournage du film de John Curran s'est finalement déroulé dans l'Etat du Michigan, les exonérations de taxes, plus avantageuses pour attirer les productions cinématographiques, ont eu raison des paysages californiens.
Le 5 juin 2009, le tournage de Stone s'est interrompu après qu'une femme éméchée se fut introduite sur le plateau et ait abordé Robert De Niro en affirmant qu'elle était une fan de l'acteur.
Edward Norton a l'habitude de participer à l'écriture de scénarios sans être crédité au générique. C'est le cas sur Stone, mais aussi Frida ou L' Incroyable Hulk .
Quand le tournage de scènes d'amour a été terminé pour Milla Jovovich, John Curran lui a envoyé un bouquet de fleurs avec une carte signée des noms de tous les personnages avec qui elle a couché dans le film. Une blague qui n'a pas beaucoup plus l'actrice...
Frances Conroy est connue des amateurs de séries pour son rôle de mère étouffante dans la série Six pieds sous terre (Six Feet Under).
Frances Conroy et Robert De Niro s'étaient déjà rencontrés à plusieurs reprises, notamment sur le tournage de Falling in love, dans lequel ils ont tous les deux joué, aux côtés de Meryl Streep.
John Curran filme toutes les scènes depuis plusieurs angles pour pouvoir saisir la moindre réaction des personnages à une réplique. Le but est aussi de placer le spectateur au cœur du récit et de révéler les défauts et qualités des personnages dans leur intimité.