Les droits d'adaptation du livre de Jean-Dominique Bauby ont d'abord été achetés par Steven Spielberg et sa société DreamWorks, avant d'être rachetés par Pathé.

Le projet a d'abord été développé par le studio américain Universal avec un scénario en anglais et Johnny Depp pressenti pour incarner Bauby ; c'est sur la recommandation de Depp que Julian Schnabel a été choisi comme réalisateur.

Johnny Depp a finalement abandonné le projet en raison d'un conflit d'agenda avec le tournage de Pirates des Caraïbes : Jusqu'au bout du monde, mais Julian Schnabel est resté réalisateur.

Alors qu'Universal s'était retiré, Pathé a repris le projet deux ans plus tard ; selon le New York Sun, Schnabel a résisté aux pressions de la production pour tourner en anglais et a appris le français afin de réaliser le film dans la langue originale du livre.

Le scénariste Ronald Harwood raconte une version différente : Pathé voulait tourner deux versions, anglaise et française, ce qui explique le choix d'acteurs bilingues, mais Schnabel a finalement décidé de tout tourner en français, jugeant les deux versions trop coûteuses à produire.

Julian Schnabel a expliqué que son inspiration pour le film venait de son expérience personnelle : le scénario lui est parvenu alors que son père mourant, terrifié par la mort, résidait chez lui, ce qui a nourri sa vision artistique du projet.

Le tournage a eu lieu en partie à l'hôpital maritime de Berck dans le Pas-de-Calais, l'établissement réel où Jean-Dominique Bauby a été soigné, le réalisateur estimant que les paysages, l'ambiance et les infirmiers étaient essentiels à la crédibilité de l'adaptation.

Le film, d'un budget total de 10,9 millions d'euros, a été tourné en moins de deux mois.

Le film contient un hommage au classique Tant qu'il y aura des hommes : la célèbre scène du baiser entre Burt Lancaster et Deborah Kerr est reproduite par Mathieu Amalric et Agathe de La Fontaine.

Une scène où le personnage principal roule en voiture dans Paris évoque fortement l'ouverture des Quatre Cents Coups de François Truffaut, dont elle reprend également le thème musical.

Plusieurs aspects de la vie personnelle de Bauby ont été fictionnalisés dans le film, notamment ses relations avec la mère de ses enfants et sa compagne : dans la réalité, ce n'est pas sa compagne éloignée mais bien sa petite amie de plusieurs années qui est restée à ses côtés à l'hôpital.

Mathieu Amalric était absent lors de sa victoire au César du meilleur acteur en 2008 car il tournait à ce moment-là Quantum of Solace.

Le film a été nommé à quatre Oscars, mais étant coproduit par une société américaine, il n'était pas éligible dans la catégorie du meilleur film international.

Le film est classé 77e dans la liste des 100 meilleurs films du 21e siècle établie par la BBC.