Le cinéaste a choisi des airs de jazz pour la musique de Lacombe Lucien. Il s'est plus particulièrement intéressé aux enregistrements de 1942-43 de Django Reinhardt (sans le violon de Stéphane Grappelli, émigré en Angleterre), volontairement mélancoliques et cafardeux.
Dans sa vision de la collaboration, Louis Malle a revendiqué une approche marxiste. Pour le personnage de Lucien, il a déclaré en effet s'être inspiré de la réflexion de Marx sur le lumpenprolétariat, cette classe sociale qui n'avait d'autre choix que de collaborer avec les forces de la répression parce qu'elle ne disposait d'aucune culture politique. Ainsi, dans l'esprit du cinéaste, Lucien Lacombe, en s'engageant dans la milice, n'a pas fait le choix de l'idéologie mais celui du confort matériel et de l'ascension sociale.
Dès la naissance du projet, Louis Malle a pensé à Patrick Modiano pour le scénario, après avoir été marqué par ses deux premiers romans (La Place de l'Etoile et La Ronde de Nuit), qui abordaient le sujet de la collaboration.
Lacombe Lucien est le premier film dans lequel joua l'actrice Aurore Clément. Louis Malle l'a à plusieurs reprises, décrite " paniquée devant la caméra " et " manquant de confiance en elle ".
Louis Malle a décidé très tôt que le rôle de Lucien ne serait pas joué par un professionnel. Pendant l'hiver 1973, le cinéaste passe des annonces dans la presse du sud-ouest et rencontre plusieurs centaines d'adolescents. Jusqu'au jour où, dans les bureaux de La Dépêche de Toulouse, il découvre à la fin d'un casting Pierre Blaise, alors âgé de 17 ans, que sa mère a forcé à venir et qui le séduit immédiatement. Louis Malle avouera que ce qui l'attira inconsciemment chez le jeune comédien, c'est sa ressemblance avec Charles Le Clainche, l'ex-collaborateur qui partage la cellule du héros d'Un condamné à mort s'est échappé de Robert Bresson.
Pierre Blaise est mort dans un accident de voiture deux ans après le film. Louis Malle a continué à voir les parents du jeune homme jusqu'à la fin de sa vie.
Sur le tournage, Louis Malle a rencontré de nombreuses difficultés relationnelles avec son interprète principal. Issu d'un milieu rural, ce dernier n'est jamais allé au cinéma, n'a jamais manifesté la moindre envie de devenir acteur et avait accepté de faire le film à contrecoeur. Il a d'ailleurs failli renoncer à son rôle après quelques jours de tournage.
Lacombe Lucien fut très bien accueilli par les critiques étrangers. Le film remporta en 1974 le prix du Meilleur film de l'année aux BAFTA Awards (Oscars britanniques) et fut nommé aux Oscars du Meilleur Film Etranger.
La totalité du film a été tourné en son direct, c'est-à-dire la piste audio a été enregistrée (à l'exception de la musique) pendant le tournage. Aucun bruitage ni doublage n'est intervenu en post-production.
C'est la première fois que Louis Malle aborde le sujet de l'occupation et de la collaboration. Avec Au revoir les enfants en 1987, il s'intéressera à nouveau à cette période.
Lacombe Lucien a sucité maintes contreverses à sa sortie en France. Son réalisateur dut faire face à de nombreuses critiques négatives, à l'instar du journal Le Monde qui, après avoir qualifié le film de " chef-d'oeuvre " dans les premiers jours de sa sortie, dénonçait quelques semaines plus tard une oeuvre " dangereuse ". De vives réactions ont également émergé de la classe poltique : communistes et gaullistes ont notamment reproché à Louis Malle d'avoir osé salir la Résistance en " légitimant un collabo ". Le cinéaste s'est toujours défendu d'une telle démarche, expliquant cette polémique par le fait que les Français ont été entretenus dans une version " officielle " et idéalisée de l'Histoire selon laquelle le pays dans son ensemble s'était opposé à l'occupant.
C'est la première fois qu'apparaît dans un film un milicien noir. Pour ce rôle joué par Pierre Saintons, Louis Malle s'est inspiré d'un fait historique : deux des tortionnaires de la Gestapo de Bordeaux étaient martiniquais. Louis Malle nie avoir fait ce choix par pure provocation mais au contraire pour "obliger le spectateur à se poser les bonnes questions".