L'idée de Damien veut changer le monde est venue à Xavier De Choudens après avoir lu dans la presse l’histoire d’un homme qui avait reconnu des enfants de sans-papiers pour leur donner la nationalité française. Mais celui-ci s'est avéré beaucoup moins philanthrope que le personnage de Damien puisqu'il s'agissait d'un escroc qui reconnaissait les enfants en échange d'argent et récupérait les prestations familiales versées aux mères.
Pour écrire Damien veut changer le monde, le réalisateur est allé à la rencontre d'associations, de travailleurs sociaux, d'avocats, a visité des centres d'hébergement d'urgence mais a surtout recueilli la parole de mères à qui l'on a remis une obligation de quitter le territoire français. Ces investigations étaient nécessaires selon Xavier De Choudens : "J’ai eu une démarche de documentariste, même si je savais que j’allais réaliser une comédie. Au-delà des recherches, ce qui m’importait le plus c’était d’avoir un point de vue honnête. Un point de vue bienveillant, et surtout pas moralisateur".
S'il n'avait pas forcément un film en tête à l'écriture de Damien veut changer le monde, Xavier De Choudens reconnaît qu'il cherchait à atteindre un équilibre entre la comédie et l'émotion à l'instar de films comme Samba, Starbuck, Patients, The Full Monty ou encore Le Nom des gens.
Le rôle de Damien a été écrit pour Franck Gastambide sans savoir s'il accepterait le rôle. Le réalisateur était séduit par le mélange de force et de fragilité qu'il dégage et par son naturel. Pour le comédien, la proposition s'est avérée à la fois flatteuse et intimidante : "il m’était impossible de décevoir la personne qui avait écrit pour moi ... et sans me connaître ! C’était aussi une responsabilité importante de me glisser dans un tel personnage et de porter un sujet si fort".
Vue dans Winter Sleep et Le Bureau des légendes, l'actrice turque Melisa Sözen était ravie à l'idée de tourner dans une comédie, elle qui est habituée au registre dramatique. Pour le réalisateur, sa méconnaissance de la langue française a été un atout pour le personnage : "Cette barrière, cet empêchement nous a permis de crédibiliser le personnage, mais aussi de nous concentrer sur l’essentiel, comment dégager des émotions quand le langage est un obstacle ? Melisa a une sensibilité à fleur de peau, mais je voulais aussi pouvoir travailler avec elle la partie comique du personnage".