Ce jour-là concourt dans la sélection officielle du 56e festival de Cannes en 2003.
Ce jour-là marque la troisième collaboration entre Raoul Ruiz et l'une de ses actrices fétiches, la comédienne Elsa Zylberstein. Il l'avait déjà dirigée dans Le Temps retrouvé en 1999 et Combat d'amour en songe en 2000.
Raoul Ruiz est un des grands habitués de la Croisette. Le réalisateur chilien, qui vit depuis plusieurs années en France, était venu pour la première fois en compétition au Festival de Cannes en 1992 avec L'Oeil qui ment. Il fut d'ailleurs membre du jury en 2002. Au cours de sa carrière, il a présenté 8 films dans des sélections parallèles et cinq en sélection officielle : L'Oeil qui ment (1992), Trois vies et une seule mort (1996), Le Temps retrouvé (1999), Les Ames fortes (2001) et Ce jour-là en 2003.
C'est la seconde fois que Michel Piccoli travaille sous la direction de Raoul Ruiz, apprès que le cinéaste l'ait employé une première fois dans Généalogies d'un crime en 1997.