Le metteur en scène Arie Posin a tourné Génération Rx en 2004 avec Jamie Bell et Glenn Close. The Face of Love est son deuxième long-métrage.
La musique de The Face of Love a été composée par Marcelo Zarvos, à qui on doit la B.O de All about Albert ou encore celle du film Le Complexe du Castor.
Arie Posin et Matt Mcduffie ont coécrit The Face of Love ensemble. La particularité de leur collaboration réside dans le fait qu'ils ont dû écrire à longue distance, puisque Arie vit à Los Angeles et Matt au Nouveau-Mexique.
L'idée du film est venue au scénariste/réalisateur Arie Posin lorsque sa mère lui a raconté que quelques années après la mort de son mari, elle avait croisé son parfait sosie dans la rue et elle n'a pas pu détacher son regard de cet inconnu : "Cela m'a hanté. J'y pensais, j'en rêvais, je rejouais la scène que ma mère m'avait décrite encore et encore dans ma tête. Qui était-il ? D'où venait-il ? Qu'est-ce qui serait arrivé s'ils s'étaient rencontrés ? Et si après, elle ne lui avait jamais dit qu'il était un double ? J'ai donc commencé à écrire une histoire", dévoile-t-il.
Selon Arie Posin, il n'y avait que deux acteurs pour interpréter le personnage masculin du film, Steve McQueen et Ed Harris. "Mais nous sommes en 2012, et Ed Harris est tout simplement le meilleur héritier encore vivant de l'unique combinaison qu'incarne McQueen", précise le réalisateur.
Ed Harris, en tournage sur le dernier film de Michael Bay No Pain No Gain, a eu très peu de disponibilités pour The Face of Love. Ils finirent par trouver un arrangement en aménageant son emploi du temps et l'acteur a finalement dû jongler entre les deux films.
Diane Keaton devait interpréter le rôle principal de The Face of Love, celui de Nikki, mais c'est finalement Annette Bening qui la remplace au pied levé.
Judianna Makovsky, qui travailla sur les costumes d'Hunger Games, Harry Potter, X-Men ou encore Capitain America, a fouillé dans le placard d'Annette Bening pour vêtir son personnage. Au final, la plupart des vêtements de "Nikki" sont ceux d'Annette.
Jeanine Oppewall, la chef décoratrice, a prêté une partie de son propre mobilier pour la maison de "Nikki".
Le restaurant mexicain que l'on voit au début et à la fin du film a été conçu et construit entièrement et à partir de rien sur une zone abandonnée à San Pedro.