Phim do Phan Gia Nhật Linh đạo diễn, Nguyễn Quang Dũng làm cố vấn sản xuất, nhạc sĩ Đức Trí đảm nhận phần nhạc phim với 50 ca khúc của nhạc sĩ Trịnh Công Sơn được hòa âm phối khí mới. Gia đình nhạc sĩ Trịnh Công Sơn với đại diện là ca sĩ Trịnh Vĩnh Trinh đồng ý hỗ trợ bộ phim, đã đóng góp ý kiến cho ê kíp về kịch bản đồng thời tôn trọng sáng tạo riêng của đạo diễn.
Em và Trịnh bấm máy vào tháng 11.2020 tại Huế, ngay sau trận bão lũ lịch sử hồi tháng 10 và giữa cơn bão số 13 hoành hành, phải phục dựng bối cảnh Huế những năm 1960 trong thời tiết khắc nghiệt. Hiện phim đã hoàn thành các cảnh quay sau 5 tháng quay ròng rã tại Huế (Thừa Thiên-Huế), Đà Lạt, Tà Năng (Lâm Đồng), Đồng Nai... Để “quay ngược thời gian” về thập niên 1990 - những ngày tháng Trịnh Công Sơn sống ở Sài Gòn, nhà sản xuất không ngại tốn kém cho các đại cảnh hoành tráng ở Nhà hát Lớn TP.HCM, Nhà văn hóa Thủ Đức; huy động gần 1.000 diễn viên quần chúng...
Dàn diễn viên trong phim cũng được khán giả quan tâm. Khi được chọn đóng Trịnh Công Sơn thời trẻ, Avin Lu (26 tuổi, tên thật Lương Anh Vũ) phải chuyển lên Đà Lạt sống một mình 2 tháng, trải nghiệm cảm giác cô đơn khi sáng tác như nhạc sĩ lúc sinh thời. Anh cũng tập nói giọng Huế, luyện viết thư và ký chữ giống như cố nhạc sĩ. Diễn viên gạo cội - NSƯT Trần Lực vào vai nhạc sĩ Trịnh Công Sơn thời trung niên.
Phạm Nguyễn Lan Thy (23 tuổi) vào vai Bích Diễm (tức Diễm xưa) - một trong những mối tình sâu đậm của Trịnh Công Sơn hồi thập niên 1960 khi còn ở Huế. Vai Dao Ánh - em gái Bích Diễm, bóng hồng được Trịnh Công Sơn gửi 300 lá thư tình, do diễn viên Hoàng Hà (25 tuổi) đóng. Vai danh ca Thanh Thúy - người được Trịnh Công Sơn viết tặng ca khúc Ướt mi, do Phạm Nhật Linh (20 tuổi) hóa thân.
Vai ca sĩ Khánh Ly hiện chưa công bố người đóng, nhưng nhiều nguồn tin cho rằng ca sĩ Bùi Lan Hương (nổi tiếng với bài nhạc phim Ngày chưa giông bão) sẽ thủ vai.
