Kịch bản gốc của Casablanca là kịch bản sân khấu chưa được sản xuất của Murray Burnett và Joan Alison có tựa đề Everybody Comes to Rick's. Vở kịch này dựa trên cảm hứng từ chuyến đi châu Âu năm 1938 của Murray Burnett, lúc ông đã tới Viên chỉ một thời gian ngắn sau khi sự kiện Anschluss xảy ra và tận mắt chứng kiến sự phân biệt đối xử của chính quyền Đức quốc xã. Tiếp đó, nhà biên kịch còn tới một hộp đêm ở miền Nam nước Pháp nơi ông gặp những khách hàng đến từ nhiều quốc gia trên thế giới và một nhạc công mà ông lấy làm hình mẫu cho nghệ sĩ người da đen Sam trong phim sau này. Trong kịch bản sân khấu gốc, nhân vật Ilsa là một cô gái Mỹ có tên Lois Meredith, cô không biết Laszlo cho tới sau khi kết thúc cuộc tình với Rick, vốn là một luật sư, ở Paris. Để tăng tính chân thực về động cơ của Rick, Wallis, Curtiz và các tác giả đã quyết định đưa bối cảnh bộ phim về sau khi Trận Trân Châu Cảng diễn ra. Trên The Guardian, Paul Fairclough khẳng định Cinema Vox ở Tangier là niềm cảm hứng cho Rick's Cafe trong Casablanca. Đây là công trình lớn nhất tại châu Phi khi khánh thành năm 1935, sức chứa 2.000 chỗ ngồi và có một mái vòm kéo.Sau khi đọc kịch bản, nhà phân tích của hãng Warner Bros. là Stephen Karnot cho rằng đây là một "kịch bản sáo rỗng nhưng tinh tế" ("sophisticated hokum"), với kết quả là biên tập viên Irene Diamond thuyết phục nhà sản xuất Hal Wallis mua lại bản quyền kịch bản Everybody Comes to Rick's với giá 20.000 USD, số tiền lớn nhất từng được trả cho một kịch bản sân khấu chưa bao giờ công diễn. Sau khi mua lại kịch bản sân khấu, các nhà sản xuất đổi tên dự án thành Casablanca nhằm bắt chước tựa đề của bộ phim ăn khách Algiers (1938). Các biên kịch đầu tiên được giao chuyển thể tác phẩm sân khấu này là anh em Julius và Philip Epstein. Đầu năm 1942, họ rời bỏ dự án này và chuyển sang hợp tác trong Why We Fight theo yêu cầu Frank Capra tại Washington, DC. Người thứ ba tham gia nhóm chuyển thể là nhà biên kịch Howard Koch, đã viết nên 30 tới 40 trang trong lúc anh em nhà Epstein văng mặt. Khi anh em nhà Epstein trở lại khoảng một tháng sau đó, đóng góp của Koch bị loại bỏ—ngược lại những gì Kock khẳng định trong 2 cuốn sách của mình. Theo lượng kinh phí cuối cùng mà hãng Warner Bros. chi trả cho bộ phim, anh em nhà Epsteins nhận 30.416 USD, trong khi Koch chỉ được trả 4.200 USD.Tuy không được nhắc tới trong thành phần biên kịch, Casey Robinson cũng đóng góp cho kịch bản chuyển thể của Casablanca trong 3 tuần, tham gia chỉnh sửa những cuộc gặp gỡ của Rick và Ilsa ở quán bar. Curtiz quyết định ưu tiên các trường đoạn lãng mạn của bộ phim và những cảnh phim hồi tưởng của Rick và Ilsa về giai đoạn hai người còn ở Paris. Kock lại đề nghị nhấn mạnh yếu tố chính trị và tình cảm lãng mạn của kịch bản gốc. Mặc dù trải qua tay nhiều biên kịch với những ý đồ chuyển thể khác nhau, Ebert vẫn xem đây là một kịch bản "hết sức chặt chẽ và thống nhất". Còn theo Koch nhận xét sau này thì chính sức ép giữa ý đồ chuyển thể của ông và của Curtiz đã giúp kịch bản phim có được sự thống nhất đó. Tuy không hoàn toàn tán thành với kịch bản chuyển thể cuối cùng, Julius Epstein cũng thừa nhận rằng dù sao thì bộ phim được hoàn thành suôn sẻ vẫn là điều tốt nhất.Kịch bản chuyển thể Casablanca còn gặp rắc rối ở cơ quan kiểm duyệt của Hollywood là Production Code Administration khi Joseph Breen phản đối chi tiết viên đại úy Renault tìm cách tống tiền những người mắc kẹt ở Casablanca hay chi tiết Rick và Ilsa từng ngủ cùng nhau ở Paris. Một số thay đổi nhỏ trong kịch bản được thực hiện tuy nhiên thực tế thì cả hai chi tiết này đều vẫn được giữ nguyên trong kịch bản cuối cùng. Do quy định của luật điện ảnh Mỹ (Hays Code) thời đó nên Casablanca không thể kết thúc với việc một người đàn bà đã có chồng bỏ đi với người đàn ông khác, vì vậy vấn đề của kịch bản chuyển thể không phải là Ilsa có ra đi cùng Laszlo hay không mà là sự kiện đó sẽ diễn ra thế nào. Vì vậy Casey Robinson đã đề nghị với Hal Wallis về một đoạn kết có nút thắt với việc Rick giả như sẽ giữ Ilsa ở lại cùng mình trong khi thực tế thì anh quyết định sẽ để cả hai người cùng ra đi. Theo Casey thì đoạn kết này sẽ giải quyết được mối tình tay ba trong phim cũng như nêu bật được ý nghĩa của cuộc chiến đấu chống phát xít vốn có vị trí quan trọng nhất vào thời điểm chiến tranh này.