Bộ phim được viết nên dựa trên nguyên mẫu có thật là Cao Thị Nhíp (tên hoạt động Nguyễn Thị Trung Kiên), nổi tiếng với tấm ảnh chụp của nhà báo Đậu Ngọc Đản đăng trên trang nhất báo Sài Gòn Giải Phóng số đầu tiên. Thông qua bức hình này, Nguyễn Trí Việt, tác giả kịch bản phim,[5] đã nảy sinh hứng thú và quyết định chọn Nhíp làm nhân vật chính cho kịch bản có tên Cô Nhíp.[1][6] Khương Mễ là người đảm nhận vai trò đạo diễn tác phẩm. Sau khi kịch bản được phê duyệt sản xuất, ông đã bắt đầu đi tìm diễn viên chính cho phim. Thông qua lời gợi ý của Trí Việt, Khương Mễ đến Bảo tàng Cách mạng Thành phố Hồ Chí Minh, nơi làm việc của Trung Kiên là hướng dẫn viên, để tìm hiểu và ngỏ lời mời cô đảm nhận vai diễn này. Bên cạnh vai chính diện, nam diễn viên Lý Huỳnh[lower-alpha 1] cũng nhận lời mời tham gia đóng làm viên Đại tá quân lực Việt Nam Cộng hòa tên Hoàng, là vai diễn đầu tiên của ông sau 1975.[1] Mộng Tuyền, vợ của một Đại tá Việt Nam Cộng hòa ngoài đời thực, đã được đạo diễn giao vai là vợ của nhân vật Đại tá Hoàng.[8] Thực hiện phần quay phim là Lê Đình Ấn, dưới định dạng phim trắng đen.[9]

Sau khi bộ phim quay xong, khi đang ở khâu hậu kỳ, Khương Mễ đã gặp diễn viên Thùy Liên. Ấn tượng với lối diễn xuất của cô, đạo diễn quyết định viết thêm chi tiết để cho Thùy Liên làm nhân vật y tá trong phim.[10]