L'histoire du film est née du vécu personnel de la réalisatrice. En effet, So Yong Kim a entamé l'écriture de son scénario pendant une période de doute et d'angoisse. Ayant elle-même vécu l'abandon d'un père qui n'est revenu la voir qu'une seule fois, la réalisatrice se demandait si elle était une bonne mère pour sa fille qui venait d'avoir deux ans : "Pour la première fois de ma vie, je sentais le besoin de mieux comprendre mon père et les raisons de son départ. C'est ainsi que le personnage de Joby a commencé à prendre forme", confie-t-elle.
Pour choisir l'actrice qui allait interpréter le rôle d'Ellen, la réalisatrice a passé une matinée dans une école primaire à New York, où elle a observé tous les enfants qui jouaient pendant le cours de gymnastique. Après avoir interviewé plusieurs enfants, So Yong Kim a fini par choisir Shaylena Mandigo, malgré son très jeune âge : "Quand j'ai discuté avec elle, j'ai senti qu'elle était assez mûre. Elle a rencontré Paul pour la première fois quelques jours avant le tournage de leurs scènes ensemble", confie la réalisatrice.
Dans le scénario original, le père devait être âgé de trente-cinq ans. L'idée d'un personnage plus jeune est venue avec une suggestion de Paul Dano lui-même qui, dès sa première lecture du script, s'est vu dans le personnage du père. La réalisatrice, qui avait d'abord pensé lui confier le rôle de l'avocat, a beaucoup aimé ce changement, et a estimé que cela lui permettrait d'avoir plus d'ouverture pour la fin du film : "Pour moi, il est la meilleure chose qui soit arrivée au film", dit-elle.
Ayant déjà collaboré avec son mari, le cinéaste Bradley Rust Gray, en produisant ses deux films Salt et The Exploding Girl, So Yong Kim renouvelle l'expérience en échangeant les rôles et en lui confiant la production de For Ellen.
Après avoir travaillé avec des enfants dans son film Treeless Mountain (2008), So Yong Kim a renouvelé l'expérience avec For Ellen, en appréciant toujours autant cet exercice particulier : "Si on trouve un enfant dont la personnalité correspond à celle du personnage, il faut juste lui laisser assez de place pour s’exprimer tel qu’il est et capturer ces moments-là. Ce sera, alors, une belle collaboration", explique la réalisatrice.
La réalisatrice a tenu à ce que le tournage se passe en hiver et sous la neige pour créer un parallélisme entre le décor et les personnages : "L’environnement et le temps jouent un facteur important au sein d’une histoire et influent toujours sur les humeurs des personnages. Cela reste subtil mais j’espère que les spectateurs le ressentiront", affirme-t-elle.
Les contraintes météo ont été difficiles dans plusieurs situations, et notamment pour l'acteur principal Paul Dano qui n'était pas bien habillé alors que la température était inférieure à zéro : "Il a attrapé le virus de la grippe et a été gravement malade. Avec plus de 40° de fièvre, nous avons dû l'emmener aux urgences et arrêter le tournage pendant deux jours. Heureusement que Paul a réussi à se remettre très vite sur pied et qu'avec l'entraide de toute l'équipe nous avons réussi à quitter le tournage avec assez d'images pour terminer le film", partage So Yong Kim.
So Yong Kim s'est beaucoup inspirée de ses voyages avec son mari pour son film. En parlant de ces paysages qu'elle a essayé de retrouver à travers son film, la réalisatrice décrit : "La beauté austère de la majorité des terres agricoles sert de toile de fond au voyage émotionnel de Joby."