Le Grand soir est le cinquième film co-réalisé par Benoît Delépine et Gustave Kervern. Depuis leur premier film Aaltra en 2004, les deux réalisateurs enchaînent les tournages et sortent un film tous les deux ans. Ils renouvellent l'expérience cette année avec Le Grand soir, sélectionné dans la section Un Certain Regard au Festival de Cannes 2012 et s'inscrivant clairement dans la continuité de leur cinéma d'auteur bien spécifique.
Etonnés de n'avoir jamais vu les deux acteurs réunis dans un film, Delépine et Kervern ont tout fait pour les convaincre de jouer ensemble dans Le Grand soir. Delépine nous éclaire sur ce choix : "On les avait déjà fait tourner de petites scènes dans nos films, donc il existait une forme de fraternité. Les réunir était notre challenge : c’est inouï que deux personnes, avec le même goût du cinéma et de l’humour noir, n’aient jamais joué ensemble. Ce sont deux personnalités très différentes et il a fallu les convaincre."
Après avoir interprété le rôle du policier "tatillon" dans le film d'Albert Dupontel, Enfermés dehors (2005), Gustave Kervern fait à son tour appel à l'acteur-réalisateur pour jouer dans Le Grand soir. Il s'agit de la troisième collaboration de Dupontel avec le fameux duo grolandais, après Avida (2006) et Louise-Michel (2008).
Après le caricaturiste politique Siné dans Louise-Michel (2008), le duo nous surprend à nouveau avec la première apparition au cinéma de Brigitte Fontaine dans le rôle de la mère. A ses côtés, dans le rôle du père, on retrouve Areski Belkacem qui découvre lui aussi l'univers de Kervern et Delépine. Outre leur jeu d'acteur, les deux musiciens ont participé à la bande originale du film. Dès le départ, les deux réalisateurs ont demandé à Brigitte d'écrire un texte et à Areski de le mettre en musique.
C'est autour d'un dîner que les deux réalisateurs ont proposé à Brigitte Fontaine de prendre part à leur film. Après lui avoir "pitché" le scénario, sa première réaction a été de refuser le rôle en prétendant qu'elle n'est prête à jouer qu'une sorcière bretonne qui fume dans la forêt. Quelques semaines plus tard, le duo lui a envoyé une copie du scénario en remplaçant les termes "la mère" par "la sorcière qui fume dans la forêt". La chanteuse a alors lu le scénario en entier et a tout de suite accepté de faire partie de l'aventure.
"Les Wampas", le fameux groupe français du "yéyé-punk", ont été invités par Kervern et Delépine dans une scène clé du film. Le groupe a été filmé au BT59, une salle de concert à Bègles, pour rythmer une scène onirique dans laquelle Benoît Poelvoorde s'imagine en train de slammer pendant le concert, et où on le voit avec son frère interprété par Albert Dupontel porté par la foule. Il s'agit ici de la deuxième collaboration des "Wampas" avec les deux réalisateurs. Leur musique a clôturé en 2004 le premier Delépine-Kervern : Aaltra.
Suite à l'agression de Nicolas Sarkozy à Brax en juin 2011, Benoît Delépine et Gustave Kervern ont lancé un appel invitant l'agresseur Hermann Fuster au tournage de leur film Le Grand soir. Ce dernier a répondu présent et a participé au film en faisant de la figuration. Fidèle à leur humour grolandais, les deux réalisateurs l'ont filmé dans le rôle d'un vigile qui agrippe le punk à chien interprété par Benoît Poelvoorde.
Le chien qui a accompagné le personnage de Not (le plus vieux punk à chien, interprété par Benoît Poelvoorde) a mordu toute l'équipe pendant le tournage ! Le premier assistant des deux réalisateurs s'est même retrouvé à l'hôpital à cause de lui. Toutefois, le chien, idéal pour son rôle, a enrichi certaines scènes du film, dont Delépine parle avec humour : "Quand on le voit bouffer les ballons ou lécher la gerbe de son maître, c’est lui qui en a eu l’idée. Il est l’inverse du clébard de The Artist."
Le tournage a eu lieu à Angoulême et à Bordeaux pour plusieurs raisons, dont la principale a été le besoin d'un énorme centre commercial. De plus, les réalisateurs se sont familiarisés avec ces endroits après le tournage de Mammuth qui s'est également déroulé à Angoulême.