Le réalisateur Henri-Georges Clouzot fit faire des essais à beaucoup d'acteurs pour interpréter le rôle de Michel, le jeune chef d'orchestre : Jean-Paul Belmondo, Paul Belmont, Marc Michel, Hugues Aufray et Jean-Marc Bory. C'est finalement un sixième homme, Sami Frey, qui obtiendra le rôle.
Habituée aux rôles comiques et aux jolies cruches, Brigitte Bardot avait pourtant joué un rôle dramatique dans En cas de Malheur (1958) de Claude Autant-Lara. La vérité lui a permis de développer une nouvelle facette de son jeu.
Brigitte Bardot a fait une tentative de suicide peu après le tournage de La vérité, tout comme son personnage le fait à la fin du film.