À la belle étoile est née sous l'impulsion des producteurs associés Laurence Lascary et Lahoucine Grimich, qui avaient découvert le parcours de Yazid Ichemrahen via un article sur le site de l’émission Clique de Mouloud Achour, où Ichemrahen présentait son dernier livre. Lascary et Grimich en ont acheté les droits pour le porter à l'écran. Cédric Ido a écrit le scénario et devait réaliser le film mais, occupé par un autre projet, il a laissé sa place à Sébastien Tulard.
À la belle étoile retrace le parcours de Yazid Ichemrahen, qui, après avoir grandi dans une famille d'accueil et dans des foyers, se passionne pour la pâtisserie à l'âge de 14 ans. Il se forme, notamment en tant qu’apprenti, auprès du chocolatier Pascal Caffet – Meilleur Ouvrier de France et Champion du Monde de Pâtisserie –, des pâtissiers Angelo Musa – Sacré Champion du Monde de Pâtisserie en 2003 et M.O.F. pâtisserie en 2007 – et Philippe Conticini ainsi qu’à l’école de Joël Robuchon. Yazid Ichemrahen obtient en 2014 le titre de Champion du monde des desserts glacés.
Quand il a été contacté pour mettre en scène le film, Sébastien Tulard était hospitalisé. Il guérissait d'un cancer : "À ce moment-là, je n’avais plus qu’une chose en tête : sortir de là pour commencer à travailler sur le film. J’ai eu, grâce à ce projet, la meilleure rééducation pour me remettre. Le scénario était formidable, il m’a beaucoup touché."
Pour le réalisateur, il était essentiel de rencontrer Yazid Ichemrahen afin de mieux comprendre le personnage qu'il a inspiré. "Il fallait aussi vérifier ce qui était réel et les faits de fiction ajoutés par Cédric Ido. Je lui ai posé des questions très délicates, notamment au sujet de son petit frère décédé", raconte le réalisateur. Ichemrahen s'est montré disponible : "Il m’a dit qu’on allait faire le film ensemble, qu’il serait toujours là pour m’aider. Ça m’a facilité la tâche, je savais que j’avais quelqu’un sur qui compter. On a travaillé en bonne intelligence, dans un respect mutuel."
Le réalisateur revient sur le casting de Riadh dans le rôle principal : "Lors de son casting, j’ai ressenti beaucoup d’empathie. Il a fait une proposition pleine de maladresse. Je ne sais toujours pas si c’était voulu ou non, mais j’ai adoré ça. Je pense que nous étions sur la même longueur d’onde. La manière dont il dictait son texte, c’était exactement le ton que j’attendais. Il ne savait pas où se positionner, c’était très intelligent. Il devait jouer un jeune qui entre dans une cuisine pour la première fois. Il était un peu gauche et même sa façon de s’adresser au chef était en décalage."
Le comédien, plus connu sous son pseudonyme d'influenceur, Just Riadh, trouve avec À la belle étoile son premier grand rôle au cinéma. On a pu le voir auparavant dans 30 jours max et La Bonne conduite. Son premier casting était pour Hors normes, le film d’Olivier Nakache et Éric Toledano : "J’ai adoré l’exercice, j’ai compris que c’était exactement ce que j’avais envie de faire." Il a passé des castings pendant trois ans, dans l'espoir de décrocher un rôle et de se consacrer pleinement à un projet. Sur le tapis rouge de Cannes en 2021, il est approché par le producteur Lahoucine Grimich, qui lui parle d'À la belle étoile. "J’étais convaincu qu’il fallait que je fasse ce film. L’histoire est folle, et elle est vraie. Me mettre dans la peau d’un pâtissier, faire une formation pour mieux l’incarner, c’était génial."
Pour Riadh, passer de créateur de contenus, où il contrôle tout, à comédien, a été un véritable défi qui l'a sorti de sa zone de confort : "Cette fois, j’ai été obligé de me laisser guider, de faire confiance et de m’appuyer sur une grosse équipe (réalisation, production, régie...). Tout d’un coup, je suis devenu le petit maillon d’une grande chaîne. C’est ce que j’ai préféré dans l’expérience : composer ensemble. C’est en cela que le cinéma est magique pour moi."
Le comédien a suivi une formation pâtisserie mais aussi de sculpture sur glace pour les besoins du film. "Ils m’ont envoyé dans des laboratoires, où, entouré d’autres élèves, j’ai appris et je me suis imprégné de l’atmosphère, des mouvements, des gestes."