Deuxième plus grosse production en langue française après
Astérix et Cléopâtre, avec un financement supérieur à 45 millions d'euros grâce à l'association de TF1 et de la Warner Bross France, ce très beau film adapté du roman à succès de Sébastien Japrisot est en grande partie tourné dans le Val d'Oise. L'amphithéâtre que dessine la boucle de l'Oise autour des étangs de Cergy-Neuville devient un impressionnant cimetière militaire : aux cinq cents croix plantées en lignes s'en ajoutent d'autres, créées par ordinateur. Le centre balnéaire permet de reproduire l'inondation de la place de l'Opéra en 1910, cadre des premiers amours de Mathilde et Manech. À Pontoise, la place de la Harengerie joue à nouveau le rôle d'une place parisienne et l'église Notre-Dame se transporte en Dordogne, d'où vient le brave Benoît Notre-Dame (Clovis Cornillac). L'auberge Ravoux d'Auvers-sur-Oise accueille le bistrot proche de l'ancienne tranchée Bingo Crépuscule et, à Théméricourt, Mathilde retrouve enfin son fiancé dans le jardin d'une maison particulière.
Réalisé en septembre 2003, le tournage a subi plusieurs débrayages afin de soutenir les revendications des intermittents du spectacle face à la signature de l'accord de l'Unedic du 26 juin, relatif au régime des intermittents, contesté par de nombreux artistes et techniciens du spectacle. A Auvers-sur-Oise, devant les caméras de France 2 , Jean-Pierre Jeunet s'est exprimé contre la mesure et a soutenu l'ensemble des intermittents. Pendant deux jours, le réalisateur et toute son équipe ont investi l'auberge Ravoux. Une meule de foin a été installée sur le trottoir pour plus de vérité, des barricades de bois ont été astucieusement montées pour masquer le parking de la place de la mairie. Une voiture ancienne Rolland-Pilain et deux chevaux attelés à une charrette achevaient la composition.
A la coupure déjeuner, des décorateurs s'empressent d'habiller de végétaux le feu rouge situé face à l'auberge afin de pouvoir filmer des séquences dans la rue.
« Nous avons choisi l'auberge Ravoux car nous voulions une auberge type "début du siècle" et ici rien n'a changé depuis le siècle dernier », racontait Aline Bonetto, césarisée pour les décors d'Amélie Poulain. Nous aurions pu reconstituer ce lieu en studio mais, l'utilisant seulement deux jours pour quelques scènes, il revenait beaucoup moins cher de chercher un lieu réel. »