Après une carrière de critique entamée aux Cahiers du Cinéma et cinq courts métrages réalisés lors des années 1950, Jean-Luc Godard signe ici son premier long. Le film est couronné par le Prix Jean Vigo, ainsi que celui de la Mise en scène lors du Festival de Berlin en 1960.
Collègues de Godard aux Cahiers, François Truffaut et Claude Chabrol, respectivement à l'origine du sujet et conseiller technique d'A bout de souffle, viennent également de débuter dans le long métrage : le premier avec Les Quatre cents coups (1959), le second avec Le Beau Serge l'année précédente.
A la fin des années 50, cinq jeunes cinéastes s'érigent contre un certain académisme dans le cinéma français. Le contre-courant devient rapidement un mouvement à part entière : celui de la Nouvelle Vague. Les initiateurs en sont : Claude Chabrol, Jean-Luc Godard, Jacques Rivette, Eric Rohmer et François Truffaut.
Raoul Coutard est le chef opérateur attitré de Jean-Luc Godard. Ils ont travaillé ensemble notamment sur A bout de souffle (1959), Pierrot le Fou, Alphaville, une étrange aventure de Lemmy Caution (1965) et La Chinoise (1967). Coutard est cité dans le générique d'ouverture du Mépris (1963). Cette séquence marquante de l'histoire du cinéma rend hommage aux différents artisans du cinéma.
Jean-Paul Belmondo a trois ans de carrière dans le métier d'acteur lorsqu'il rencontre Jean-Luc Godard. Le réalisateur en est aussi à ses débuts. Ensemble, ils tournent quatre films entre 1959 et 1965 : Charlotte et son Jules (court métrage), A bout de souffle, Une femme est une femme et Pierrot le Fou.
En 1959, Jean-Luc Godard réalise A bout de souffle sur une histoire de François Truffaut. Deux ans plus tard, ils co-écrivent et réalisent Une histoire d'eau. Dans ce court métrage, Godard tient le rôle du narrateur.
À bout de souffle est tiré d'une histoire vraie. François Truffaut s'est inspiré d'un fait divers l'ayant marqué pour proposer le sujet à Jean-Luc Godard. À partir de cette histoire, Godard a tissé un scénario alliant un récit éclaté, un regard quasi-documentaire sur Paris ainsi qu'une certaine poésie.
Auteur complet, Jean-Luc Godard a écrit et réalisé la plupart de ses films, parmi lesquels A bout de souffle (1959), Le Petit Soldat, Le Mépris (1963), Pierrot le Fou, Alphaville, une étrange aventure de Lemmy Caution (1965) ou encore For Ever Mozart (1996). Pour écrire ses scénarii, le cinéaste puise tour à tour dans son malaise existentiel, dans ses passions, voire dans son passé.
À ses débuts au cinéma, Jean-Luc Godard tient des rôles plus ou moins importants dans les films de ses confrères de la Nouvelle Vague. On le voit notamment dans Le Signe du lion de Eric Rohmer (1959) Paris nous appartient de Jacques Rivette (1960) et Les Plus belles escroqueries du monde de Claude Chabrol (1964). Il joue régulièrement dans ses propres films : on peut le voir entre autres dans A bout de souffle (1959) Le Petit Soldat et Le Mépris (1963).
Réalisateur et scénariste d'une douzaine de films, dont L'Armée des ombres (1969), Jean-Pierre Melville a aussi joué dans de rares films. Cinéphile de toujours, il a pensé à une nouvelle manière de filmer avant l'heure. Il a été acteur dans quatre films seulement, dont deux de la Nouvelle Vague : Landru (1962, Claude Chabrol) et À bout de souffle (1959, Jean-Luc Godard).
La jeune actrice américaine Jean Seberg a fait plusieurs incursions dans le cinéma français. En 1959, elle partage le haut de l'affiche avec Jean-Paul Belmondo dans À bout de souffle de Jean-Luc Godard. Elle retrouve le premier dans Echappement libre (1964, Jean Becker) et le second dans Les Plus belles escroqueries du monde (1964).
Pour la musique d'À bout de souffle, Godard a fait appel au grand jazzman Martial Solal. Le réalisateur est un grand mélomane, amateur de musique classique, d'opéra et de jazz.
À deux reprises, Jean-Paul Belmondo a incarné des personnages de marginaux pour Jean-Luc Godard. Dans À bout de souffle (1959) et Pierrot le Fou (1965), Godard conte la dérive d'individus perdus dans la société.
Dans ses premiers films, Jean-Luc Godard dresse le portrait attachant de voyous paumés. Le réalisateur s'inspire de l'univers de la série B américaine qu'il affectionne particulièrement. À bout de souffle est une relecture du thriller américain.
Vingt-quatre ans plus tard, Jim McBride propose un remake américain, À bout de souffle made in USA, avec Richard Gere et Valérie Kaprisky dans les rôles principaux.