Le Roi de coeur a connu un véritable échec critique et public lors de sa première sortie en salles en décembre 1966 en France. Une déconvenue qui plongea Philippe de Broca dans une profonde remise en question qui le poussa même à vouloir abandonner le cinéma. Le réalisateur décida finalement d'offrir une séance gratuite afin de relancer l'intérêt du public pour son film. Une initiative qui s'est depuis répétée pour le film Les Parisiens de Claude Lelouch, lui aussi esquinté par la critique.
Malgré l'échec critique et public du film en France, Le Roi de coeur connu à l'inverse un véritable succès aux Etats-Unis où le film, résolument anti-guerre, était particulièrement apprécié dans les milieux étudiants. A l'affiche de certains cinémas pendant plusieurs années, le roi de coeur s'est même vu adapter en comédie musicale à Broadway à la fin des années 70.
Le Roi de coeur est le tout premier film produit par Philippe de Broca. Suite au succès de ses précédents longs métrages, le réalisateur décida de prendre son indépendance en produisant lui-même son prochain film. Une initiative malheureusement sanctionnée par l'échec commercial du film qui poussa de Broca à ne pas jamais renouveler l'expérience pour ses futurs films.
Le tournage du Roi de coeur s'est déroulé dans la ville de Senlis dans l'Oise.