Le film a eu une avant-première secrète à Avilés, en Espagne, le 18 juin 2007, avant sa présentation officielle à la Mostra de Venise le 2 septembre 2007.

Cassandra's Dream est le premier film de Woody Allen depuis Everything You Always Wanted to Know About Sex (*But Were Afraid to Ask) à bénéficier d'une bande originale composée spécialement pour lui, signée Philip Glass.

C'est également le premier film de Woody Allen sorti avec une bande-son stéréo, la stéréo n'étant toutefois utilisée que pour la musique, le réalisateur ayant longtemps privilégié un son mono de haute qualité même avec les technologies Dolby Stereo et Dolby Digital.

Le film a été un échec commercial aux États-Unis, ne rapportant que 973 018 dollars en salles limitées pour un budget de 9 millions de dollars.

Sur l'agrégateur Rotten Tomatoes, le film n'obtient que 46% d'avis favorables, avec un consensus critique soulignant que le symbolisme appuyé de Woody Allen dilue la tension du récit malgré les prestations de Colin Farrell et Tom Wilkinson.

Le critique Roger Ebert a comparé défavorablement le film à Before the Devil Knows You're Dead de Sidney Lumet, estimant que les acteurs d'Allen ressemblent à des frères sans vraiment paraître liés, et lui a attribué seulement deux étoiles sur quatre.

Le critique du New Yorker Richard Brody a inclus Cassandra's Dream parmi les meilleurs films de la décennie 2000, tandis qu'en 2016 les critiques Robbie Collin et Tim Robey l'ont classé parmi les pires films de Woody Allen.