Le projet est né lorsque le scénariste Ben Ripley a contacté le producteur Mark Gordon (2012, Il faut sauver le soldat Ryan) : il souhaitait lui parler de l'histoire d'un homme qui découvre le moyen de voyager dans le temps pendant de brefs instants. "Ben avait un projet formidable, souligne Gordon. Pendant près d'un an, nous avons développé le scénario avec lui. Ce que j'attends de mes collaborateurs, c'est qu'ils aient un vrai point de vue, tout en étant ouvert aux suggestions des autres - et c'est Ben tout craché."

Ripley souhaitait que l'histoire ne soit pas linéaire et comporte des éléments de science-fiction. "J'adore les films dont l'intrigue n'est pas racontée de manière classique, dit-il. Je me suis dit que les toutes premières expériences de voyage dans le temps ne pouvaient pas être d'une ambition démesurée : plutôt que de remonter le temps de plusieurs siècles, il était plus probable qu'on se limite à quelques minutes ou quelques heures. On imagine très bien que cette nouvelle technologie soit découverte presque par hasard dans un quelconque labo de recherche, puis qu'elle soit utilisée par le ministère de la Défense. Personne ne sait vraiment quoi en faire car on en est encore au stade expérimental. Le fait que le personnage principal ne dispose que de huit minutes pour accomplir sa mission lui donne un caractère d'urgence puisqu'il ne peut glaner qu'une quantité limitée d'informations à la fois."

Après avoir donné son accord, l'acteur Jake Gyllenhaal a suggéré aux producteurs de contacter Duncan Jones dont le premier long métrage, MOON, l'a beaucoup impressionné. "MOON était hallucinant, du premier au dernier plan. Duncan a un vrai sens de la narration."