Les Temps qui changent marque les retrouvailles de deux monstres sacrés du cinéma français : Catherine Deneuve et Gérard Depardieu. Après avoir formé le couple mythique du Dernier Métro de Truffaut en 1980, ils s'étaient retrouvés devant la caméra de Claude Berri (Je vous aime, également sorti en 1980) et Alain Corneau (Le Choix des armes en 1981 puis Fort Saganne en 1984). En 1988, François Dupeyron les réunissait, sur une aire d'autoroute, dans son premier long-métrage, Drôle d'endroit pour une rencontre. Depuis, et malgré les nombreux films tournés par l'un et par l'autre, ils ne s'étaient jamais donné la réplique.
André Techiné retrouve sa comédienne-fétiche, Catherine Deneuve, avec qui il tourne régulièrement depuis près de 25 ans. Il l'a dirigée dans Hôtel des Amériques (1981) Le Lieu du crime (1986), Ma saison préférée (1993) et Les Voleurs (1996).
Si André Techiné filme le plus souvent des allers et retours entre Paris et la province (Rendez-vous, J'embrasse pas), c'est la deuxième fois qu'il part tourner un film au Maroc : il faisait le portrait d'un jeune chauffeur routier dans Loin, long-métrage dont l'action se situait essentiellement à Tanger.
Le film est rythmé par les chansons d'Angélique Kidjo, interprète béninoise qu'on entendait déjà dans un précédent film de Techiné : Ma saison préférée. Dans Les temps qui changent figure notamment un morceau intitulé Ces petits riens : il s'agit d'une reprise par Kidjo d'un titre écrit et interprété par Serge Gainsbourg en 1964... et que l'homme à tête de la chou avait par la suite offert à... Catherine Deneuve. Ces petits riens est en effet sur l'album qu'il avait écrit pour la comédienne en 1981 : Souviens-toi de m'oublier. Cette chanson sera reprise en 1996 par Jane Birkin.
En dehors de Catherine Deneuve, on retrouve dans Les Temps qui changent plusieurs comédiens déjà vus chez Techiné : Gérard Depardieu formait avec Isabelle Adjani le couple vedette de Barocco en 1976. Quant à Lubna Azabal, ici dans le rôle de deux jumelles, elle avait été la révélation de Loin en 2001. Enfin, Tanya Lopert était déjà apparue dans Les Innocents (1987)
Pour écrire le script des Temps qui changent, le cinéaste s'est adjoint les services du scénariste et réalisateur Pascal Bonitzer. les deux hommes avaient déjà travaillé ensemble sur cinq films, depuis Les Soeurs Bronte en 1979. Bonitzer a coécrit tous les films que le cinéaste a tournés avec Catherine Deneuve (à l'exception d'Hôtel des Amériques), ainsi que Les Innocents
André Techiné a hésité entre deux titres pour son film : Les Temps qui changent et L'Emprise.