Alors que depuis 2012 Mathieu Amalric travaille à l'écriture d'une nouvelle adaptation cinématographique du roman de Stendhal "Le Rouge et le Noir", l'ambition du projet entraîne des délais de préproduction. Le producteur Paulo Branco demande en à Mathieu Amalric de se lancer de manière « simple, rapide, dans l'esprit d'une vraie série B » dans la réalisation d'un autre film, avec l'adaptation d'un autre roman, "La Chambre bleue" (1964) de Georges Simenon, dont Branco et Amalric ont obtenu les droits. L'adaptation de ce roman noir sentimental — auquel le réalisateur est depuis longtemps attaché et qu'il déclare être l'un de ses romans préférés —, initiée depuis février, est faite en collaboration avec la metteuse en scène (et alors compagne d'Amalric) Stéphanie Cléau durant la période du festival de Cannes où Mathieu Amalric vient présenter deux films en compétition. Tous deux s'attachent en particulier à transcrire dans le scénario du film les deux temps s'opposant dans le roman, l'interrogatoire judiciaire et la réalité rétrospective des faits, tout en mettant en avant le rapport aux « sensations » qui sont au centre de l'écriture de Simenon, qu'elles soient de nature visuelles, olfactives ou liées aux sons.