Désireux de mettre en scène la descente aux enfers d'un petit patron, Jacques Maillot décida de s'aventurer dans l'univers des chantiers navals à la suite d'une lecture d'un simple, mais tragique, fait divers présent dans le journal : "Avec Pierre Chosson, mon co-scénariste, on a commencé à parler de tout et de rien, de nos envies, de nos idées et puis, un jour, je lui ai montré Mado de Claude Sautet en lui disant que j’aimerais bien raconter l’histoire d’un petit patron à la Sautet, d’un homme dans la cinquantaine combatif mais miné de l'intérieur, presque au bout du rouleau… On commençait à réfléchir autour de ce personnage lorsque le patron d’un petit chantier naval à La Rochelle s’est suicidé. On s’est alors dit qu’on pourrait situer notre histoire dans cet univers", confie le cinéaste.
Daniel Auteuil a refusé de tourner une scène dans laquelle il devait jouer sous de la fausse pluie. L'acteur s'explique : "Je suis toujours comme un ballon, un acteur… très dirigeable ! Le seul truc que je lui ai refusé – on était en hiver ! – c’est de tourner sous la fausse pluie. Cela a été mon seul privilège, ça faisait remonter trop de vieux traumatismes de tournage ! J’ai juste espéré ne pas trop le frustrer en lui refusant ça mais c’est bien passé… enfin… je crois !"
Etant dans l'incapacité de tourner la dernière scène du film à cause de mauvaises conditions climatiques, Jacques Maillot et son équipe ont dû improviser : "On s'est rendu compte qu'on ne pouvait pas tourner le plan qu'on avait prévu parce qu'il y avait trop de vent et qu'on ne pouvait installer la grue. On a donc improvisé ce qui est devenu le dernier plan du film : Daniel qui fume en conduisant son bateau sur fond de crépuscule, qui est un plan que j'aime beaucoup...", se souvient le réalisateur.
Alors que Jacques Maillot, inspiré par le voyage de Georges (Daniel Auteuil) en Russie, voulait appeler son film "Le tombeau de Lénine", Pierre Chosson, son scénariste, lui souffla "une bien meilleure idée" avec La Mer à boire, qui "illustre bien la problématique de tous ces personnages, et de Georges en particulier", selon les propos du cinéaste.
La Mer à boire a entièrement été tourné en Cinémascope, un format d'image plus large et plus lumineux, le plus souvent utilisé pour filmer les grands espaces. Une volonté de la part de Jacques Maillot : "Je voulais qu’il y ait une dimension presque lyrique, qu’il y ait une belle lumière… Je ne voulais pas rajouter à la dureté de ce qui est raconté une image sombre, un ciel bas et lourd. C’est pour ça qu’on a choisi de tourner dans le Sud, au bord de la Méditerranée où, en plus, ces bateaux sont utilisés… Et puis, là-bas, même en hiver, la lumière est si belle…"
N'ayant pas obtenu l'autorisation de tourner sur les lieux d'un véritable chantier naval, la production du film a entièrement reconstitué l'atelier maritime dont est responsable George Pierret (Daniel Auteuil), ainsi que les bureaux administratifs de ce dernier.
Soutien de poids des intermittents du spectacle lors de leur grève générale survenue en 2003, Jacques Maillot n'a pas hésité à apporter son expérience des conflits politiques au scénario : "Je m’étais beaucoup investi dans le conflit des intermittents, j’avais suivi les négociations d’assez près. Cela m’avait beaucoup frappé : comment on s’investit dans une lutte, comment on y croit, comment on se fait avoir… Ce n’était pas une volonté de départ d’en parler mais c’est ressorti tout naturellement au moment du travail sur le scénario, quand il a fallu écrire les scènes d’occupation et de discussions entre les ouvriers…", confie le cinéaste.
A l'instar de Robert Guédiguian avec ses Neiges du Kilimandjaro et de Jean-Marc Moutout avec De bon matin, Jacques Maillot réalise ici un drame social dans l'air du temps. Metteur en scène engagé, il fait partie de ces cinéastes utilisant le cinéma pour décrire la société actuelle, en proie à des mesures économiques de plus en plus rudes.
Le comédien Daniel Auteuil n'a pas vraiment été enchanté d'apprendre que certaines scènes du film seraient tournées en Russie. En effet, l'acteur a confié avoir une peur bleue de l'avion !
L'acteur Alain Beigel, déjà présent au casting des Liens du sang (2008), retrouve ici le réalisateur Jacques Maillot.
Amateur de bateaux et du milieu de la plaisance, Daniel Auteuil a tout de suite adhéré au projet de Jacques Maillot avant même d'avoir lu le scénario : "Dès qu’il m’a dit que c’était l’histoire d’un type qui fabrique des bateaux, ça m’a beaucoup plu : je suis un passionné de bateaux, j’en ai un, je fréquente un peu ce milieu. Comme pour le cinéma ou pour le show business, les spectateurs n’en voient que l’apparence, que les paillettes mais derrière, il y a beaucoup de travail, beaucoup de savoir-faire. C’est une industrie du luxe c’est vrai, et en même temps c’est un véritable artisanat que le contexte actuel rend forcément de plus en plus difficile…", explique le comédien.
Le tournage a eu lieu du 3 Janvier au 11 Mars 2011 entre Paris, Toulon et Kiev.