Outre les acteurs, Pierre Jolivet s'est entouré de fidèles collaborateurs. En premier lieu le producteur Frédéric Bourboulon qui avait déjà financé Fred et Ma Petite entreprise mais aussi le scénariste Simon Michaël déjà présent sur Ma petite entreprise .
Les comédiens qui figurent dans la distribution du Frère du guerrier sont des habitués des films de Pierre Jolivet. François Berléand est lui un incontournable : il figure dans la quasi-totalité des longs métrages du réalisateur de Strictement personnel à Ma petite entreprise en passant par En plein coeur. Vincent Lindon, lui, était le héros de Fred et Ma Petite entreprise. Quant à Guillaume Canet, il figurait dans En Plein coeur.
Le Frère du guerrier est le premier film historique de Pierre Jolivet. Il avait un autre projet, La Rivière du voleur, qui devait se dérouler pendant la Renaissance mais qui n'a jamais abouti. Pierre Jolivet a choisi le XIIIe siècle parce que c'est la loi du plus fort qui règne : "les schémas et les codes cèdent la place à la nécessité de survivre et l'amour, quand il surgit, prend un relief particulièrement dramatique, entraînant avec lui l'engagement, le sacrifice."
Contrairement à ses huit long métrages précédents qui se déroulaient en milieu urbain, Pierre Jolivet a réalisé son film dans un espace naturel : "Je sentais que la région de Thomas et d'Arnaud, ce pourrait être la Creuse, le Massif central, les contreforts des Pyrénées. En partant de là, j'ai pensé qu'il faudrait que le chef opérateur soit partie prenante de ce choix, qu'il fasse en fait un travail de direction artistique, exercice courant dans le cinéma américain ou anglais, très rare ici. C'est ainsi qu'Emile Ghigo est intervenu très en amont, un an et demi avant le tournage, et qu'il est revenu avec les photos de cet extraordinaire décor naturel, aux confins de la Lozère".
De nombreuses jeunes comédiennes ont passé une audition pour interpréter le rôle de Guillemette. C'est une inconnue qui a été choisie : Mélanie Doutet, encore élève au Conservatoire National d'Art Dramatique. Au cinéma elle a déjà joué dans Les Gens qui s'aiment de Jean-Charles Tacchella.