Le film comporte un très grand nombre de visages familiers incarnant des seconds rôles. Jean-Pierre Darroussin incarne un amateur de boîtes échangistes, Frédéric Diefenthal est un travesti, Jeanne Balibar campe la femme du détective tandis que Niels Arestrup joue le père de la disparue.
Le réalisateur dit avoir été influencé par Le Privé de Robert Altman et Klute d'Alan J. Pakula.
Dans Une affaire privée, Thierry Lhermitte incarne un détective désabusé. "J'aime le contre-emploi au cinéma, les surfaces accidentées, j'ai besoin de gris, j'attends d'être surpris", explique Guillaume Nicloux. Quand Thierry Lhermitte a lu le scénario, il s'est dit "C'est formidable, mais pas pour moi. Pourtant au fond de moi-même, Guillaume avait fait germer le doute".
Le film a obtenu le Prix 2002 de la Fondation Lucien Barrière. Il a succèdé à Trois Huit primé l'an dernier.