Сценарий этой биографической драмы Уош Уэстмоленд написал ещё в 2001 году, но тогда работу над проектом пришлось отложить.
Во время натурных съёмок в Будапеште стояла такая жара, что Доминик Уэст (он снимался в роли Вилли) надевал под тяжёлый костюм специальный жилет для водных видов спорта. Тот действовал как радиатор автомобиля, равномерно распространяя по верхней части тела воду, и таким образом тело охлаждая. Этот способ Уэсту рекомендовал Джон Си Райли, исполнитель роли Оливера Харди в байопике Джона С. Бейрда « Стэн и Олли » (2018).
В тот исторический период, в котором разворачивается действие фильма (конец 19-го – начало 20-го веков) ношение мужской одежды женщинам во Франции запрещалось. Этим обстоятельством объясняется скандал, вызванный решением главной героини начать ходить в брюках.
На роль Колетт режиссёр и сценарист Уош Уэстмоленд с самого начала планировал пригласить именно Киру Найтли, а договорённость об этом была достигнута, когда он с ней познакомился посредством видеосвязи в момент получения приглашения на международный кинофестиваль в Шанхае. На дворе стояла полночь, заряд батареи в телефоне Уэстмоленда заканчивался, но за несколько минут разговора он уговорил актрису на роль согласиться, после чего заряд в батарее окончательно иссяк.
Фильм «Колетт» обязан своим появлением Ричарду Глацеру, сценаристу и приятелю Уоша Уэстмоленда, которого искренне заинтересовала французская писательница Колетт и её жизнь. В 1999 году Глацер прочёл несколько книг о Колетт и задумался о перенесении её истории на экран. Когда Уэстмоленд и Глацер оказались в фокусе общественного внимания (это произошло, когда поставленная ими драма 2014 года по собственному же сценарию « Всё ещё Элис » с Джулианной Мур в главной роли получила «Оскар» в номинации «лучшая женская роль»), то решили наконец-то приступить к работе над «Колетт». К сожалению, Глацер слёг с боковым амиотрофическим склерозом в поздней стадии – это неврологическое заболевание, которое затрагивает нервные клетки, отвечающие за контроль произвольных движений, – и вскоре скончался.
Съёмки на городских улицах проходили в Париже, а кадры французской сельской местности снимали в графствах Нортгемптоншир и Оксфордшир. Из-за нехватки бюджетных средств для съёмок всего фильма в Париже кинематографисты были вынуждены также снимать на улицах Будапешта и в павильонах Origo studios.