Lou Ye a réalisé son premier film en 1994, Weekend lover, censuré en Chine pendant deux ans mais qui a remporté le Prix Fassbinder du meilleur réalisateur au Festival de Mannheim-Heidelberg, en 1996. Mystery est le huitième long métrage du réalisateur.
Le metteur en scène Lou Ye a vu trois de ses films sélectionnés au Festival de Cannes : en 2003 avec Purple butterfly, en 2006 avec Une jeunesse chinoise (sur les événements de la place Tian An Men) et en 2009 avec Nuits d'ivresse printanière, qui remporta le Prix du scénario au Festival de Cannes. Mystery a fait l'ouverture d'Un certain regard au Festival de Cannes en 2012.
Depuis son premier film en 1994 et malgré sa reconnaissance à l'étranger, le réalisateur Lou Ye doit sans cesse faire face à la censure du gouvernement chinois. Il a notamment eu l'interdiction de réaliser ou de produire un film pendant cinq ans après Une jeunesse chinoise en 2006. Le cinéaste a alors tourné clandestinement en Chine, puis en France (le récent Love and Bruises avec Tahar Rahim), Mystery devant marquer officiellement le retour de Lou Ye dans son pays...
Un retour en demi-teinte cependant : les censeurs ont exigé des modifications du film un mois avant sa sortie sur le territoire, alors qu'ils avaient à l'origine autorisé Lou Ye à tourner Mystery... Ce dernier a alors décidé de divulguer ses différents avec la censure sur les réseaux sociaux. Une idée à la fois courageuse et pertinente, puisqu'il a obtenu beaucoup de soutiens.
Devant une telle mobilisation (et après d'âpres négociations !), Lou Ye n'a finalement coupé que 3 secondes du film : une partie de la scène où le personnage principal poignarde à plusieurs reprises un sans-abri. Le metteur en scène a néanmoins décidé de retirer son nom du générique. Soumis à la concurrence des blockbusters américains, Mystery ne restera finalement qu'une semaine sur les écrans chinois.
Les acteurs principaux de Mystery sont des habitués du réalisateur Lou Ye : Hao Lei tenait le premier rôle dans le film Une jeunesse chinoise (2006) et Qin Hao est l'un des personnages principaux de Nuits d'ivresse printanière (2009). Le compositeur iranien Peyman Yazdanian est également un collaborateur fidèle de Lou Ye.
Lou Ye a l'habitude de laisser ses acteurs complètement libres dans leur jeu, et ne les dirige jamais de manière stricte. Le plus gros travail se fait ainsi en amont du tournage, mais également en post-production, comme il l'explique : "Je souhaite que la manière de jouer vienne de l’intérieur de chaque acteur, souvent je laisse tourner la caméra jusqu’à ce que ce que l’acteur fasse ce qui lui semble juste, ce qu’il ressent, sans que j’aie donné d’indication. Du coup, je tourne beaucoup, après il y a énormément de rushes, et un gros travail au montage."
Avec Mystery, le cinéaste s'est octroyé beaucoup de liberté entre le projet original et le film terminé : "La structure du récit est la même, mais j’ai changé beaucoup de choses pendant la préparation, notamment en faisant des lectures avec les acteurs, puis au tournage en fonction de ce qu’on a ressenti sur le moment, et encore au montage, où j’ai travaillé à nouveau avec Mei Feng. Le film fini est différent de ce qui était écrit, mais il raconte la même chose, les idées principales restent", révèle Lou Ye.
Le tournage particulier de Nuits d'ivresse printanière, en 2009, avec une caméra de faible qualité et dans l'urgence, a influencé le style visuel de Mystery, comme l'explique Lou Ye : "Je savais que ce serait très mobile, avec la caméra portée, et en acceptant ou même en cherchant parfois le flou. Tourner Nuits d’ivresse printanière avec la petite caméra DV a été une expérience très enrichissante, dont je me suis inspiré pour Mystery même si j’utilise cette fois une plus grosse caméra."
Mystery a été produit principalement grâce à la collaboration entre la société de production française Les Films du Lendemain, et celle créée par le réalisateur, Dream Author Pictures.