Avec ce film policier daté de 1942, Edward Dmytryk a eu pour la première fois l'occasion de délaisser la série B pour des productions de premier plan. Considéré comme l'un des fleurons du film noir, Adieu ma belle a bénéficié dès sa sortie en salles d'un accueil public et critique des plus favorables.
Son emploi de jeune premier dans les comédies musicales signées Warner ayant fait long feu, Dick Powell s'est beaucoup battu pour obtenir le rôle du détective Marlowe qui, de fait, relança sa carrière vers une toute autre direction, celle des personnages de "durs".
Par son climat lourd et oppressant, ses cadrages insolites et ses clairs-obscurs menaçants, Adieu ma belle a suscité au moment de sa sortie l'admiration de Raymond Chandler en personne, fort satisfait de l'adaptation faite de son roman. Le film a par ailleurs fait l'objet d'un remake sorti en 1975, Adieu, ma jolie réalisé par Dick Richards et avec Robert Mitchum dans la peau du fameux détective Philip Marlowe.