Le film offre à Yvan Attal l'occasion de retrouver sa compagne Charlotte Gainsbourg qu'il dirige pour la cinquième fois, après notamment Ma femme est une actrice et Ils se marièrent et eurent beaucoup d'enfants. Le fils aîné du couple, Ben Attal, joue d'ailleurs l'un de leurs quatre enfants à l'écran. Yvan Attal confie : "j’avais envie de filmer mon fils. Il a quand même fait des essais, je l’ai trouvé juste, je l’ai même adoré. Je suis parti de lui pour ensuite construire la fratrie".
Le film est tiré du livre Mon chien Stupide de John Fante paru en 1985. Claude Berri souhaitait l'adapter vingt ans plus tôt aux États-Unis (Peter Falk était alors envisagé dans le rôle principal) mais ne parlait pas assez bien anglais. Il a alors proposé à Yvan Attal de prendre le relais mais ce dernier n'était pas emballé par le projet à l'époque : "Je l'ai lu et je suis passé à côté, peut-être n’étais-je pas assez « vieux con », pas assez en phase avec la crise ou les crises de la cinquantaine". C'est en le relisant des années après qu'il est parvenu à se projeter dans l'histoire.
Yvan Attal s'est beaucoup amusé à jouer le rôle d'un homme au bout du rouleau qui souhaite se débarrasser de ses enfants. Il estime cependant que le politiquement correct a pris le dessus et l'a contraint à modifier son adaptation : "Je ne pouvais pas par exemple raconter cette scène de viol conjugal ! Il y a dans le livre ce moment où sa femme vomit, elle est au bord de l’évanouissement et il la viole. Les pages sont impossibles à transposer aujourd’hui bien sûr".
Quant à sa partenaire à l'écran et dans la vie, Charlotte Gainsbourg, elle a également apprécié que le film soit féroce : "J’adore ça, j’adore qu’Yvan n’ait pas voulu faire lisse, consensuel, politiquement correct avec la famille, refuge idéal et autres sucreries. Ça n’a aucun intérêt d’adapter Fante sans mordant. De ce point de vue, je trouve le film noir mais humain et sincère".
Avec Ma femme est une actrice et Ils se marièrent et eurent beaucoup d'enfants, Mon chien Stupide couvre 20 ans de vie commune entre Yvan Attal et Charlotte Gainsbourg. Si ces films puisent dans un matériel biographique, c'est, de l'aveu d'Attal, par pure facilité. Cependant, le réalisateur et acteur s'amuse de la mise en abyme de son couple en y injectant des fausses pistes et de la fiction : "Je sais bien qu’en interprétant ce couple marié depuis 25 ans avec plein d’enfants, nous jouons, avec notre passé cinématographique, avec ce que les spectateurs ont lu dans la presse people, ce qu’ils croient savoir. C’est un jeu risqué mais exaltant que nous abordons par ailleurs sans calcul, presque sans y penser".
Le réalisateur cherchait à retrouver l'ambiance de Malibu évoquée dans le roman. Pour cela, il est allé sur la côte basque où les vagues, les surfeurs et le soleil rappelaient la Californie : "J’ai découvert la maison lors de notre tout premier repérage, à Arcangues. La lumière naturelle, la chaleur du bois, les différents niveaux représentant les niveaux de conscience de Henri, de Cécile et des enfants, du sous-sol aux étages élevés, tout cela permettait des mouvements fluides et des déplacements intéressants".
Le personnage de l'épouse dans le roman est très peu présent mais a été développé par Yvan Attal à la demande de Charlotte Gainsbourg. "Dans le livre ce n’est qu’une femme au foyer et qui plus est, raciste ! En adaptant j’ai tenté de me réapproprier cette histoire, et forcément nos 28 années ensemble m’ont beaucoup inspiré" confie le metteur en scène. Il s'est inspiré pour le rôle de l'écrivaine américaine Joan Didion : "J’adore cette romancière américaine, chroniqueuse, au regard acéré sur ses contemporains, qui a vécu longtemps en Californie. Je lui ai parlé de la classe de Joan Didion. De son chic nonchalant. De son approche de la vie, sans concession ni pathos".
Pour Charlotte Gainsbourg, la scène du pétard reste l'un des meilleurs souvenirs du tournage : "Je l’ai vécue comme un moment de liberté et de complicité absolue [...]. J’ai ressenti un plaisir fou à m’abandonner. C’est l’avantage de l’expérience et surtout de l’âge, je me fous d’être moche, de glousser, de hennir et de me tordre...Je n’ai plus le souci de mon apparence dans ce contexte, c’est une libération".