Le scénario de Nouveau Départ s’appuie sur une histoire vraie : les mémoires d’un certain Benjamin Mee, intitulés "We Bought a Zoo : The Amazing True Story of a Broken-Down Zoo, and the 200 Animals That Changed a Family Forever". Excédé par le sort réservé aux animaux abandonnés du Dartmoor Zoological Park en Angleterre, où vivaient 200 espèces exotiques en voie de disparition, il prit la décision de le racheter et de le rénover.
Depuis Vanilla Sky, avec Tom Cruise et Penélope Cruz, Cameron Crowe n’a pas rencontré le succès qu’il escomptait. Avec Rencontres à Elizabethtown en 2005, il a même essuyé un échec cuisant malgré un casting alléchant (Orlando Bloom, Kirsten Dunst). Il espère ainsi, avec Nouveau Départ, renouer avec le succès...
Le tournage du film s'est déroulé dans les environs de Los Angeles, puis dans le sud de la Californie, près de Thousand Oaks.
Plusieurs actrices ont été pressenties pour interpréter le personnage de Kelly Foster, finalement échu à Scarlett Johansson. Parmi elles, on compte Amy Adams, Mary Elizabeth Winstead ou Rachel McAdams. Pour le rôle de Benjamin Mee (Matt Damon), c'est Ben Stiller qui fut envisagé un temps.
A l'instar d'un Michel Hazanavicius pour son film muet The Artist, Cameron Crowe se servait de la musique pendant le tournage pour donner le ton et l'énergie de la scène à jouer. Ainsi, avant et après chaque scène, un assistant lançait, sur les ordres du réalisateur, des extraits musicaux issus de son propre lecteur mp3 personnel, qui contient plus de 20 000 chansons !
Qui dit zoo, dit animaux ! Et pour Nouveau Départ, pas loin de 75 espèces de toutes sortes ont été nécessaires avec, par exemple, tigres, lions, ours, vautours, zébus, autruches, capucins, zèbres, léopards et même porcs-épics ! Une multitude de créatures qu'il a fallu encadrer avec l'aide de 30 dresseurs spécialisés.
Le fameux zoo au centre de Nouveau Départ, le Rosemoor Animal Park, a dû être entièrement construit pour les besoins du film. Il a fallu plus de 9 mois pour concevoir et construire le décor du parc animalier. En addition à l'équipe artistique et technique du film, 140 artisans sont venus aider à la mise en chantier de l'opération, et tous de spécialités diverses (charpentiers, peintres, sculpteurs, paysagistes, etc.).
Afin de trouver les deux interprètes des enfants de Benjamin (Matt Damon), une annonce de casting national et ouvert à tous a été lancée sur Internet. Après plusieurs semaines de recherche, le choix s'est finalement porté sur Colin Ford, qui interprète Dylan, et Maggie Elizabeth Jones, qui joue la petite Rosie âgée de 7 ans.
Le nom de l'inspecteur du zoo Peter McCready (incarné par Angus Macfadyen) a été choisi en référence au guitariste des Who Pete Townshend pour le prénom, et au musicien Mike McCready du groupe Pearl Jam pour le nom de famille. Cette dernière référence n'est pas anodine, Cameron Crowe ayant, juste avant de réaliser Nouveau Départ, consacré un documentaire au groupe, sous le nom de Pearl Jam Twenty.
Pour l'aspect vestimentaire du personnage de Kelly Foster, incarné par Scarlett Johansson, la costumière Deborah Lynn Scott s'est inspirée des grandes primatologues et éthologues Jane Goodall et Dian Fossey.
La jeune mais déjà célèbre Elle Fanning, petite sœur de Dakota Fanning et vue récemment dans Super 8, a fêté ses 13 ans pendant le tournage du film, qui s'est déroulé en mars et en avril 2011.
Nouveau Départ a permis les retrouvailles de Cameron Crowe et de l'acteur Patrick Fugit (Robin Jones). Ce dernier a en effet incarné William Willer, l'alter ego du réalisateur dans Presque célèbre (2000), le film retraçant l'expérience de Cameron Crowe à l'époque où il travaillait pour le magazine Rolling Stone.
Le réalisateur Cameron Crowe a composé en personne certains titres de la bande originale de son film Nouveau Départ avec le musicien Jonsi. Cette musique est composée de titres de Jonsi, chanteur et guitariste du groupe de rock Sigur Ros, et également de compositions issues de l'album Takk du même groupe.