Mis en scène par Jean-Paul Rouve, Les Souvenirs est l'adaptation cinématographique du roman homonyme de David Foenkinos paru aux éditions Gallimard. Par le passé, l'auteur a lui-même transposé à l'écran, avec la collaboration de son frère Stéphane, un autre de ses livres, La Délicatesse. Ce film, sorti à la fin d'année 2011, était alors interprété par Audrey Tautou et François Damiens.
Le tournage des Souvenirs s'est déroulé à Paris, puis à Étretat, pour une durée totale de 8 semaines. Jean-Paul Rouve confie : "Il arrive un moment où l'histoire se divise – d'où le changement de lieux. (...) j’essaye de filmer Paris comme une ville de province. Qu'il s'agisse de Paris ou d'Etretat, j'ai le sentiment d'avoir ce regard-là, un regard sur la vie, sur les gens, et cela constitue une unité, un lien entre les deux villes."
Les Souvenirs a été présenté dans plusieurs festivals en 2014 : à Angoulême, en clôture à Saint-Jean-de-Luz et en compétition à Naumur, dans la catégorie "Regards du présent".
La scène la plus dangereuse à filmer sur le tournage du film Les Souvenirs, selon Jean-Paul Rouve, fut celle où l'équipe effectua des prises de vues dans un camion ouvert roulant à 110 km/h sur l'autoroute.
David Foenkinos avait déjà écrit une version dialoguée de son roman avant de le proposer à Jean-Paul Rouve. Les deux hommes ont finalement décidé d'adapter uniquement les deux tiers du livre. En effet, ils ont occulté la fin de l'histoire qui évoquait la vie de Romain (Mathieu Spinosi) avec Louise (Flore Bonaventura). Par ailleurs, d'autres modifications scénaristiques ont été apportées, telles que l'apparition du colocataire (William Lebghil) et l'épaisseur donnée au personnage du père (Michel Blanc).
Lors du choix des décors et des costumes, Jean-Paul Rouve a cherché à rester crédible, en demandant au chef décorateur Laurent Ott et au chef costumier Aurore Pierre de créer un vrai appartement de colocation pour Romain (Mathieu Spinosi) et Karim (William Lebghil), en respectant les menus moyens financiers des deux jeunes hommes.
Pour la bande originale, Jean-Paul Rouve a fait appel à Julien Doré afin de réinterpréter l'une des chansons les plus connues de Charles Trénet, Que reste-t-il de nos amours ?.
Annie Cordy et Mathieu Spinosi, qui interprètent une grand-mère et son petit-fils, ont gardé contact après la fin du tournage. Le jeune comédien indique que celle-ci continuait à lui envoyer des messages pour le réveiller le matin. Une véritable troisième grand-mère !
Les interprètes du film Les Souvenirs proviennent presque tous de la comédie. Chantal Lauby avec Les Nuls, Jean-Paul Rouve avec Les Robins des Bois, Michel Blanc avec la troupe du Splendid et Annie Cordy avec les opérettes du début de sa carrière.
Le jeune comédien Mathieu Spinosi a été choisi parmi une trentaine d'acteurs entre 20 et 25 ans. Jean-Paul Rouve cherchait quelqu'un pouvant allier fraîcheur et connaissance du métier. C'est finalement son talent de violoniste qui décida le réalisateur de lui confier le rôle principal du film.
Comme à son habitude, Jean-Paul Rouve cumule deux emplois sur ses tournages, celui d'acteur et de réalisateur. D'après Chantal Lauby, c'est le metteur en scène qui prend le pas sur le plateau. Celui-ci fait entre 5 et 6 prises sous des angles différents, pour éviter que les acteurs ne s'épuisent à répéter la scène indéfiniment.
C'est la seconde fois que Michel Blanc interprète le fils d'Annie Cordy au cinéma. En 2004, ils étaient déjà liés par le sang dans Madame Edouard réalisé par Nadine Monfils.