Le directeur de la photographie du film Eduardo Serra travaille régulièrement avec entre autres Patrice Leconte (Des Bronzés au Mari de la coiffeuse). Il est l'un des plus illustres maîtres de la photo en France, mais il est surtout très sollicité outre-manche et outre-atlantique pour des films où l'on recherche une image très sophistiquée et raffinée, notamment dans Jude de Michael Winterbottom.
Les deux acteurs principaux du film Léa Drucker et Eric Poulain étaient déjà les comédiens de la pièce de théâtre originelle. Ils n'ont pas eu à faire connaissance sur le plateau ou à s'apprivoiser mutuellement, leur complicité était née bien auparavant, sur les planches. Ce qui a évité plusieurs semaines de répétitions à la production.
John R. Pepper a tout d'abord dirigé pendant plusieurs années la pièce Danny and the deep blue sea à Brodway avant d'exporter ce classique de la scène new-yorkaise vers les planches parisiennes. Le spectacle est très vite remarqué par Marie-Françoise et Yves Rousset-Rouard, tous deux producteurs, ensemble ils décident de le produire sur la scène d'Avignon. Le succès traverse les frontières et les producteurs enchaînent sur l'adaptation de la pièce au cinéma, qui pour l'occasion est rebaptisée Papillons de nuit.