Après Jacques Brel (L'Emmerdeur), Pierre Richard (Les Compères, Les Fugitifs), Jacques Villeret (Le Dîner de cons ), et Daniel Auteuil (Le Placard), c'est au tour de Gad Elmaleh se glisser dans la peau de François Pignon, l'un des personnages récurrents créés par Francis Veber : "Gadest un très bon Pignon, affirme le réalisateur-scénariste. Parce qu'il a compris qu'il ne faut pas en faire trop. Il a été obligé de gommer le Gad Elmaleh de la scène pour entrer dans cette nouvelle peau et ce n'est pas facile, parce que ce n'est pas Pignon qui fait les effets, ce sont les autres. Pignon est comme ces boxeurs qui boxent en contre. A la fin du combat il gagne mais il a pris beaucoup de coups." Le comédien Gad Elmaleh apprécie lui aussi ce personnage qui se rapproche de ceux qu'il incarne dans ses one-man Show : "Ce que j'aime vraiment chez Pignon, c'est qu'il n'a rien demandé mais que tout lui arrive. C'est presque chaplinesque comme situation. Pignon est quelqu'un qui est au centre de l'histoire, au coeur de l'action, mais qui n'en est pas le moteur. Il le devient malgré lui. Ce qui le caractérise aussi, c'est sa candeur, mais ce n'est pas le benêt pour autant."
Pour la première fois dans un film de Francis Veber, la place des femmes est équivalente à celle celles des hommes. Nouvelles venues dans le clan Veber, Alice Taglioni, Virginie Ledoyen, et Kristin Scott Thomas sont ainsi les pièces maîtresses du scénario de La Doublure : "Je n'avais pas d'a priori contre les femmes, explique le réalisateur-scénariste, mais simplement je n'avais pas de sujet. Les histoires qui me venaient le plus facilement étaient les histoires d'amitié. Puis brusquement, une histoire d'amour s'est présentée en tant que sujet et il a bien fallu retrousser ses manches et écrire un rôle de femme. Alors dans la foulée j'en ai écrit plusieurs... Finalement écrire pour les femmes n'est pas plus compliquée que d'écrire pour les hommes et j'ai très envie de recommencer."
Le rôle de François Pignon était initialement prévu pour Jamel Debbouze. Quand Francis Veber lui a lu le script, le jeune comédien a finalement décidé de laisser à sa place à un acteur plus précis et exigeant que lui. C'est ainsi que fut choisi Gad Elmaleh.
A coté des nouveaux venus dans l'univers de Francis Veber, le réalisateur a fait appel à des comédiens avec qui il avait déjà travaillé sur d'autres films. C'est le cas de Daniel Auteuil, le François Pignon du Placard et de Richard Berry, qu'il avait dirigé dans Tais-toi ! et au théâtre dans l'Emmerdeur. Face à Patrick Timsit, l'acteur y reprenait le rôle de Lino Ventura...
Dans La Doublure les comiques Gad Elmaleh et Dany Boon incarnent deux colocataires dont l'amitié est ébranlée à cause des femmes. Les deux comédiens spécialistes des one-Man show, sont réunis pour la première fois devant la caméra : "Avec Dany on se connaît assez bien, explique Gad Elmaleh. J'ai beaucoup de respect et d'admiration pour son travail. Ca va vous paraître bizarre, mais notre complicité sur le film est néée de la rigueur que nous avons acquis tous les deux sur scène. Au moment des prises, ça donne de belles parties où l'on se renvoie tous les deux la balle en y mettant le plus d'effets possibles."
Pour les besoins du film, la comédienne Alice Taglioni a participé à un veritable défilé de mode dirigé par Karl Lagerfeld. Celui-ci joue ainsi son propre rôle. La comédienne et le couturier s'étaient auparavant rencontré lors d'une séance photo de jeunes comédiens.
La Doublure a été tourné pendant l'été 2005 aux studios Eclair d'Epinay-sur-Seine.