L'auteur Douglas Kennedy apparait dans le film pour jouer un petit rôle.
Branka Katic, qui a déjà tourné avec Michael Mann dans Public Enemies (2009), Emir Kusturica dans Chat noir, chat blanc (1998) ou Fatih Akin dans Julie en juillet (2000) est pourtant peu connue en France. L'homme qui voulait vivre sa vie est le premier film français de l'actrice serbe.
Lorsque le personnage joué par Romain Duris envoie un mail groupé à tous ses contacts, on peut voir l'adresse de Cécile Felsenberg, l'agent (entre autres personnalités) du réalisateur Eric Lartigau.
L'auteur du roman Douglas Kennedy avait déjà reçu cinq propositions visant à porter à l'écran son livre L'homme qui voulait vivre sa vie, et avait même écrit lui-même une adaptation pour le cinéma mais elle est restée dans ses tiroirs, car il ne la trouvait "pas très bonne".
Le producteur Pierre-Ange Le Pogam (qui fait une apparition dans le film) a voulu bien entourer le réalisateur Eric Lartigau avec le directeur de production expérimenté Didier Hoarau (Taxi, 2 et 3) et la monteuse Juliette Welfling, qui a collaboré à tous les films de Jacques Audiard.
Romain Duris avait déjà tourné avec Niels Arestrup dans De battre, mon cœur s'est arrêté réalisé par Jacques Audiard et avait croisé Catherine Deneuve sur Le Petit Poucet, où il jouait l'un des gardes de la reine qu'elle interprétait.
En couple à la ville, Marina Foïs et Éric Lartigau tournent pour la troisième fois ensemble après Mais qui a tué Pamela Rose ? (2002) et Un ticket pour l'espace (2005).
Le premier jet de scénario a été réalisé par un metteur en scène qui n'a finalement pas conduit le projet à terme, le producteur Pierre-Ange Le Pogam et lui-même ayant eu des divergences quant à la direction à prendre avec cette histoire.
Le film est adapté du roman "L'homme qui voulait vivre sa vie" de Douglas Kennedy, paru en France en 1998.