Joshua Marston n'avait pas réalisé de long-métrage depuis 2011 et The Forgiveness of Blood, qui n'avait pas connu de sortie française. Son premier film, Maria, pleine de grâce, est sorti en 2004. Entre-temps, il a réalisé quelques épisodes de séries telles que Six Feet Under, New York Police Judiciaire, The Good Wife, American Crime...
Complete Unknown a été présenté à Sundance en 2016 ; le réalisateur a notamment travaillé pour le festival en qualité de conseiller. C'est le premier film de Joshua Marston en langue anglaise.
Le tournage de Complete Unknown s'est déroulé à New York en mars 2015.