Olivier Ducastel et Jacques Martineau sont un duo de réalisateurs qui officie derrière la caméra depuis la fin des années 1990. Théo & Hugo dans le même bateau est le huitième film du duo, sept ans après Juste la fin du monde.
La scène d'ouverture de Théo et Hugo dans le même bateau, qui montre la découverte et la naissance du désir chez les deux hommes, est filmée de manière très explicite. Les réalisateurs se sont ainsi affranchis des circuits de financement traditionnels, ce qui a impacté l'écriture du film : "Cela ne nous a pas seulement offert une grande liberté, mais nous a aussi incités à aller au bout de nos idées : ça ne valait pas la peine de se mettre en marge si c’était pour produire à la fin des images édulcorées", explique Olivier Ducastel.
Geoffrey Couët et François Nambot ont passé leur casting ensemble et se sont immédiatement imposés aux réalisateurs comme le duo idéal pour incarner le couple amoureux de Théo et Hugo dans le même bateau.
Olivier Ducastel et Jacques Martineau avaient pour ambition de filmer une histoire d'amour heureuse, comme une sorte de conclusion à l'amour déçu au coeur de leur premier film, Jeanne et le garçon formidable, sorti en 1997.
Dans Théo et Hugo dans le même bateau, le temps de l'intrigue et le temps du film se confondent. Le titre du film est d'ailleurs une référence à Jacques Rivette, adepte des films en temps réel.
Théo et Hugo dans le même bateau a été tourné dans l'est-parisien ; les héros passent notamment devant deux des cafés où ont eu lieu les attentats du 13 novembre à Paris. Une coïncidence troublante pour Olivier Ducastel : "Il se trouve qu’aujourd’hui, parce que le trajet des personnages croise un moment celui des terroristes du 13 novembre, ces images prennent un poids nouveau. Par un hasard assez troublant, c’est au moment où Théo passe devant les deux cafés où ont débuté les fusillades, que nous avons mis des images mentales de cauchemar. Mais le film était monté avant les attentats, ce n’est que pure coïncidence".
La musique a été composée par un collectif de jeunes musiciens. "Nous avons aimé les compositions qu’ils nous ont fait entendre et nous nous sommes dit que ce serait bien de faire confiance à des jeunes gens qui ont un goût musical de leur époque, un goût vraiment contemporain", explique Olivier Ducastel.