Kristen Stewart, l'ex-star de la saga vampirico-romantique Twilight, a déjà partagé l'affiche avec Jesse Eisenberg dans Adventureland : un job d'été à éviter. Cette comédie américaine racontant les aventures estivales d'un jeune diplômé est sortie directement en DVD dans l'hexagone.
Après avoir eu les cheveux bruns dans Into the Wild, noirs dans Les Runaways et Blanche-Neige et le Chasseur, blonds dans Sur la Route, Kristen Stewart s'est teint les cheveux en rouge orangé pour American Ultra.
Uma Thurman fut initialement choisie pour interpréter Victoria Lasseter mais son contrat ne fut jamais signé et Sharon Stone a dû la remplacer. Malheureusement, en raison de conflits d'emploi du temps, l'actrice de Basic Instinct fut contrainte d'abandonner le projet et c'est finalement Connie Britton, vue dans Nashville, qui hérita du rôle.
Il ne s'agit pas de la première comédie déjantée signée Nima Nourizadeh. En effet, le réalisateur britannico-iranien était déjà aux commandes du film tourné en found footage, Projet X.
Plusieurs mois avant le tournage du film, Jesse Eisenberg est parti dans le Michigan pour s’entraîner au combat. Avec l’aide d’instructeurs expérimentés et de Bob Alonzo, un chef cascadeur, il a pu apprendre plusieurs arts martiaux venant d’Asie du Sud-Est.
Pour les besoins d’une scène, la supérette de La Place, une petite ville au sud de la Louisiane, a été transformée en un véritable supermarché en moins d’une après-midi. Max Landis, le scénariste, a affirmé que tous les objets banals du quotidien, qu'il s'agisse des ampoules, du maquillage ou encore des outils de jardinage, ont été utilisés comme armes de destruction...
L’antagoniste principal, Adrian Yates, joué par Topher Grace, est un agent de la CIA bien déterminé à traquer et tuer Mike, le héros. Le personnage est décrit par Max Landis comme étant l’archétype du super méchant complètement fou. Grace a obtenu ce rôle en démontrant tout son talent pour jouer la malfaisance et la noirceur lors d’une audition impressionnante.
Les producteurs et les acteurs ont admis s'être inspirés de longs métrages comme L’honneur du dragon et Legend of the Fist : The Return of Chen Zhen pour créer la chorégraphie des combats. Quand ils étaient en panne d’idées pour trouver de nouvelles cascades, le réalisateur Nima Nourizadeh leur disait toujours de regarder Rambo, encore et encore.
Même si le film a été interdit aux mineurs aux États-Unis, le scénariste Max Landis a voulu que l’amour y joue un rôle important. Il a essayé de recréer l’ambiance de ses films favoris où les genres se mélangent tout au long de l’histoire pour créer la surprise.
Kristen Stewart a affirmé qu’elle voulait faire un film avec Jesse Eisenberg au moins tous les cinq ans. Visiblement, les deux acteurs ont eu un véritable coup de foudre professionnel. Quand Nima Nourizadeh lui a demandé si elle était d’accord pour jouer dans son film, elle avait tout de suite répondu : "Celui où Jesse joue le rôle principal ? Évidemment que je suis d’accord !"
Après le succès de Mr. & Mrs. Smith qui date de plus de dix ans déjà, on assiste en 2015 à un retour en force des films mêlant comédie et espionnage. Pour appuyer cette tendance, on peut notamment citer Kingsman : Services secrets, Spy ou encore Agents très spéciaux - Code U.N.C.L.E.
Le tournage du film a débuté le 15 avril 2014 à la nouvelle Orléans. L'équipe a posé ses caméras dans plusieurs villes de Louisiane telles que Luchter, Houma, Hammond...
Pour écrire le scénario d’American Ultra, Max Landis s’est inspiré d’un programme militaire de la CIA qui a duré plus de trois décennies et qui avait pour but de créer des supers soldats. Ce programme répondant au nom de MK Ultra a été initié dans les années cinquante : les agents de la CIA torturaient des hommes et leur injectaient des substances afin de reprogrammer leur psyché et les transformer en machines à tuer.
Pour les besoins du film, le chef décorateur Richard Bridgland a transformé un village rustique de Louisiane en petite ville industrielle ressemblant à celles qu’on l’on peut trouver en Virginie-Occidentale. "Je me suis inspiré de films comme Voyage au bout de l'enfer pour recréer l’ambiance particulière des villes ouvrières de la Rust-Belt", explique Bridgland.