Le réalisateur Arnaud Viard décrit son film comme "une histoire simple, une comédie sentimentale, qui trace le portrait d'un jeune homme d'aujourd'hui, face à ses contradictions. Le film est autobiographique et à la fois pas du tout, c'est un mélange des deux. (...) Il m'a aidé à être adulte, à grandir au fur et à mesure de sa concrétisation."
Le réalisateur Arnaud Viard pensait, pour son premier film, se donner lui-même la vedette, trouvant l'histoire de Clara et moi particulièrement autobiographique. Mais lorsqu'il fit la connaissance de Julien Boisselier, il eut la conviction que le rôle était fait pour lui : "Je n'avais jamais vu un acteur aussi émouvant, et aussi charmant. Je l'ai tout de suite reconnu comme un double possible et évident. J'aime sa sensibilité, son mystère et sa façon de ne pas être totalement acteur."
Arnaud Viard, avec ce film de génération sur une rencontre amoureuse, conclut sur un souhait : "J'aimerais que l'on puisse se retourner dans dix ans sur cette histoire et que l'on se dise qu'elle cristallise une époque narcissique et très superficielle où les gens pansaient leurs blessures comme ils le pouvaient."
Le réalisateur Arnaud Viard voit l'actrice Julie Gayet comme "un mélange personnel de deux femmes qui ont traversé ma vie." Pour lui, elle "incarne la beauté, la femme idéale, non pas dans ce qu'elle a d'inaccessible mais dans le sens où elle est forte, jamais victime et libre."
C'est le compositeur français Benjamin Biolay qui a composé la musique originale de Clara et moi. L'artiste, compagnon à la ville de Chiara Mastroianni, connaît pour l'occasion sa première expérience dans le septième art. A ses côtés, Bertrand Burgalat et Philippe Katerine ont également apporté leur contribution à la tonalité musicale du film.