Z For Zachariah est l'adaptation d'un roman de science-fiction du même nom écrit par Robert C.O'Brien, qui fut publié de manière posthume en 1974. Le triangle amoureux du film est une prise de liberté de la part des scénaristes puisqu'à l'origine, seulement deux personnages sont présents dans le livre, Ann et Loomis.
Il ne s'agit pas de la première adaptation filmique. En effet, la BBC a jeté son dévolu sur cette histoire et en a tiré une série intégrée au programme "Play for Today", diffusée le 28 février 1984. Le casting était composé d'Anthony Andrews et de Pippa Hinchley, respectivement dans le rôle de Loomis et d'Ann tandis que l'intrigue se déroulait en Ecosse.
Le scénario de Z For Zachariah faisait partie de la célèbre blacklist des scripts « les plus appréciés » n’ayant pas eu la chance d’entrer en production. A titre d’exemple The Social Network, The Voices ou encore Prisoners se trouvaient également dessus en 2009. Cette liste noire a été publiée chaque année depuis 2004.
Tobey Maguire était le premier choix de la production pour incarner le personnage de Loomis mais il fut finalement remplacé par Chiwetel Ejiofor.
L'histoire est supposée se dérouler dans le Midwest aux Etats-Unis, pourtant, la totalité du film a été tournée en Nouvelle-Zélande dans la péninsule de Banks. Les deux régions partagent un climat, une végétation, et des paysages similaires.
Amanda Seyfried aurait dû jouer le rôle principal féminin mais la production ayant été retardée, l'actrice n'a eu d'autres choix que d'abandonner le projet en raison de conflits d'emploi du temps. C'est donc l'incandescente Margot Robbie qui la remplace.
C'est au festival de Sundance que le film fut projeté pour la première fois le 24 janvier 2015.