Les nombreuses scènes de l'hôtel ont été tournées à l'Hôtel des Croisés, 63 rue Saint-Lazare dans le 9ème arrondissement.
Jonathan Demme a voulu renouer avec le style Nouvelle Vague, contrastant ainsi avec la forme très " hollywodienne " du film original. Le réalisateur s'est toujours senti très attiré par cette école de cinéma : " Celle-ci m'apparaît encore plus vivante et féconde que jamais. Songez seulement à tous les cinéastes modernes qu'elle a directement influencé : Wong Kar-Wai, Lars von Trier, Quentin Tarantino, Paul Thomas Anderson, et tant d'autres". En guise d'hommage, Jonathan Demme a même offert à Agnès Varda, Anna Karina, Charles Aznavour et Magali Noël des apparitions dans son film.
Charles Aznavour fait une apparition de quelques minutes où il joue son propre rôle. Cette participation est un clin d'oeil cinéphile du réalisateur à l'un de ses films fétiches, Tirez sur le pianiste, doublé d'un hommage à l'un des emblèmes du Paris romantique.
Le film Charade de Stanley Donen, avec en tête d'affiche Cary Grant et Audrey Hepburn, est l'un des films favoris de Jonathan Demme, qui connut en 1963 un immense succès international. Le réalisateur souhaitait en faire un remake depuis plusieurs années, à travers une transposition personnelle, contemporaine et libre. Il demanda alors l'avis Stanley Donen, qui l'encouragea à réaliser ce remake.
Dans le générique, Jonathan Demme dédie son film à Ted Demme, son neveu réalisateur, décédé à l'âge de 37 ans, le 13 janvier 2002 à Santa Monica, des suites d'une attaque cardiaque.
Comme dans Charade, Paris est la ville où se situe l'action. Jonathan Demme a cependant souhaité en donner une image différente : au lieu d'afficher " le charme sophistiqué et l'élégance intemporelle " de la capitale, Jonathan Demme montre un univers urbain tout en contrastes, tantôt cosmopolite et dynamique, tantôt " carte postale ".
Jonathan Demme a déjà travaillé avec plusieurs membres de son équipe : Tak Fujimoto a été chef opérateur sur la plupart de ses films, Carol Littleton a été chef monteuse sur Beloved, Rachel Portman a signé la musique de Beloved et Edward Saxon était déjà producteur sur Le Silence des agneaux.
Thandie Newton fut l'une des principales motivations de Jonathan Demme pour réaliser ce projet. Celui-ci l'avait déjà dirigée quatre ans plus tôt dans Beloved et s'était dit " fermement décidé à refaire un film avec elle. C'est une grande actrice, charmante, subtile, supérieurement intelligente, drôle, distinguée et prête à tous les risques artistiques ".
Jonathan Demme n'avait jamais dirigé Mark Wahlberg , mais il avait été très impressionné par son jeu dans Boogie Nights et Le Roi du desert. D'emblée, le réalisateur lui a demandé d'oublier Cary Grant. Il ne voulait pas d'un gentleman aux tempes argentées mais au contraire " un type jeune, à la coule, combatif, fûté... ".
Le groupe français de hip-hop Saïan Supa Crew fait une apparition dans le film.