En un principio, esta película iba a estar dirigida por Darren Aronofsky (Cisne negro) y protagonizada por Angelina Jolie (The Tourist). Pero ambos abandonaron el proyecto y fueron reemplazados por la directora danesa Susanne Bier (Amor es todo lo que necesitas), y por Jennifer Lawrence (Los juegos del hambre), como actriz protagonista.
Jennifer Lawrence (Los juegos del hambre), recomendó al actor Bradley Cooper (El ladrón de palabras) para este proyecto. Ambos habían trabajado juntos anteriormente en El lado bueno de las Cosas y tenían muy buena relación. Cuando Lawrence leyó por primera vez el guión de Serena, ella envió una copia a Cooper y le preguntó si le gustaría trabajar en esta película.
Susanne Bier, directora y guionista de cine danesa, es conocida sobre todo por su participación en el movimiento dogma 95, un movimiento de cine vanguardista, que iniciaron los directores Lars von Trier y Thomas Vinterberg. Este movimiento fílmico, consistía en excluir el uso de efectos especiales o tecnología, y fue ideado para crear cine de calidad sin que los directores tuviesen que depender de grandes presupuestos. Bajo este movimiento, Susanne dirigió películas como Elsker dig for evigt (2002).
En 2006, su película Después de la boda, fue nominada a los Oscar en la categoría de Mejor película en lengua extranjera y en 2010, dirigió Venganza, con la que ganó los Globos de Oro a Mejor película en lengua no inglesa y el Oscar a Mejor película extranjera.