Après BLADE RUNNER, TOTAL RECALL, MINORITY REPORT ou encore PAYCHECK, L'AGENCE est un nouveau texte de l'écrivain de science-fiction Philip K. Dick adapté sur grand écran. David, le personnage principal de l'histoire incarné par Matt Damon, était un agent d'assurance dans le roman original. Mais le réalisateur George Nolfi a choisi d'en faire un homme politique charismatique pour augmenter les enjeux de l'intrigue : "Un politicien permet d'inclure une dimension supplémentaire, d'en faire un personnage dont les choix affectent les autres."

Le réalisateur George Nolfi fait ses premiers pas derrière la caméra avec L'AGENCE. Il a déjà travaillé avec Matt Damon à plusieurs reprises, signant les scénarios des films OCEAN'S TWELVE et LA VENGEANCE DANS LA PEAU, deux longs métrages dans lesquels l'acteur a joué.

Habitué aux films d'actions, Matt Damon a tourné la plupart des scènes d'action du film. En revanche, pour Emily Blunt, la danse contemporaine était une nouveauté : elle a dû beaucoup s'entraîner pour son rôle. "L'entraînement était démentiel. La douleur était constante. Ça a d'abord été extrêmement difficile, puis c'est devenu énergisant, et ça reste l'une des expériences les plus enrichissantes qu'il m'ait été donnée de vivre."

Le tournage du film a eu lieu à New York, en particulier à Manhattan, au Rockfeller Center, à la New York Public Library ou encore au Madison Square Park.