El director Olivier Dahan escribió el guión con Marion Cotillard en mente como Édith Piaf antes incluso de conocerla, porque notó una similitud entre los ojos de Piaf y Cotillard.
Marion Cotillard encogió su cuerpo de 1.7 m a la minúscula estatura de 1.25 de Piaf paralizando y rizando su figura.
Los productores de la película querían que Audrey Tautou interpretara a Piaf. Olivier Dahan quería a Marion Cotillard y estaba dispuesto a reducir su presupuesto en $ 5 millones para conseguirla.
Para ayudar a retratar a Édith Piaf, Marion Cotillard se afeitó la línea del cabello y se afeitó las cejas, que luego se dibujaron a lápiz, para parecerse mejor a la cantante.
Marion Cotillard es uno de los seis actores que han ganado un premio de la Academia por un papel hablado principalmente en un idioma extranjero. Sophia Loren, Robert De Niro, Benicio Del Toro, Roberto Benigni y Christoph Waltz son los otros cinco.