Đạo diễn của phim là NSƯT Vũ Trường Khoa và phần kịch bản do nhóm biên kịch phim Hương vị tình thân chắp bút, chủ đề nói về những mối quan hệ tình cảm cũ giữa các nhân vật với nhau.[2] Bộ phim ban đầu có tên là Về chung một nhà, nhưng đến phút chót tên phim được đổi lại thành Chồng cũ, vợ cũ, người yêu cũ,[8] cái tên ngay sau khi công bố đã gây nên tranh cãi vì bị cho là "loằng ngoằng", "quá phức tạp", "rối rắm" nhưng số đông ý kiến khác tuy thừa nhận tên phim phức tạp những cũng phản ảnh được nhiều nội dung kịch tính trong phim.[9][10]

Phim đánh dấu lần tái xuất trở lại màn ảnh nhỏ của nữ diễn viên Lã Thanh Huyền kể từ bộ phim Tình yêu và tham vọng.[8][5] Đây còn là lần thứ hai Việt Anh đóng cặp với Thanh Huyền sau tác phẩm phát sóng năm 2013 Tình yêu không hẹn trước.[8] NSND Công Lý cũng góp mặt trong một vai nhỏ của phim sau một năm bị đột quỵ và phải chữa trị tại bệnh viện thời gian dài. Ông đã được đạo diễn Vũ Trường Khoa động viên để tham gia tại một số phân cảnh phim[11] và vào vai bố của nhân vật chính, một người thường xuyên say rượu, bị tai biến và phải ngồi trên xe lăn.[12]

Quá trình quay phim chính của bộ phim diễn ra từ cuối năm 2021[13] và kết thúc vào tháng 6 năm 2022.[14] Bối cảnh phim chủ yếu diễn ra tại Hà Nội, ngoài ra một số địa điểm độc đáo khác cũng được đưa vào phim như ở Mộc Châu, Sơn La, v.v.. Trong suốt thời gian ghi hình bộ phim, đoàn làm phim đã gặp phải nhiều khó khăn, thậm chí có lúc 20 người trong đoàn phải nghỉ vì bị mắc COVID-19.[8] Buổi họp báo của phim đã được tổ chức vào ngày 18 tháng 4 năm 2022 tại Hà Nội.[15]