Ben Stiller e Reese Witherspoon estavam cotados para estrelarem o longa, mas desistiram devido a conflitos de agenda. Em consequência, Cameron Crowe passou quatro anos reescrevendo o roteiro, onde os personagens fossem mais jovens.
Entre os inúmeros emails vazados em 2014, após os sistemas de computadores da Sony serem hackeados, alguns continham revelaçõs de executivos da empresa serem extremamente críticos a respeito da qualidade deste filme e pessimistas sobre suas perspectivas de bilheteria, muito antes de ter sido filmado ou lançado. Em um dos emails, Amy Pascal (em seguida, co-presidente da Sony Pictures Entertainment) escreveu que muitos aspectos dos personagens e enredo do filme "não fazem sentido. Eu nunca iniciaria um projeto novamente, quando o script é ridículo e nós todos sabemos disso. Eu não me importo com o quanto eu amo o diretor ou os atores. Nunca, nem mesmo uma única vez, funcionaria. Por mais que eu queira filmes [para lançar], isso é muito pior. Pelo menos, os departamentos de marketing em ambos os estúdios têm algo para vender [que] parece grande e brilhante. Nós gastamos muito dinheiro com esse filme e é melhor olharmos para isso. Scott [Rudin, produtor] nunca esteve no set. Ou nos ajudou na sala de edição. Ou corrigiu o script."
No início de 2012, aproximadamente, Ellen DeGeneres esbarrou em Emma Stone (antes de conhecê-la oficialmente) e Cameron Crowe em um restaurante e disse "o que quer que vocês dois façam, será ótimo'.
Sob o Mesmo Céu recebeu uma grande quantidade de críticas por parte do público e colaboradores que se opuseram ao fato de que, embora o filme se passe no Havaí, quase nenhum asiático ou havaiano nativo é retratado. E a personagem principal que supostamente é ascendente chinesa e havaiana é interpretada por uma atriz branca, Emma Stone. A Media Action Network for Asian Americans (MANAA) divulgou um comunicado dizendo: "60% da população do Havaí é AAPIs (Asian American e Pacific Islander). Caucasianos constituem apenas 30% da população, mas ao assistir este longa, você acha que eles compõem até 90%. Isto vem de uma longa linha de filmes [que exploram] o Havaí por seu cenário exótico, mas, a sua maneira, excluem as pessoas que ali vivem. É um insulto para a cultura diversificada e originária do Havaí." Alguns escritores asiáticos-americanos e havaianos nativos estavam entre muitos que criticaram a apropriação cultural do filme e apontaram a ofensividade em escalar Stone para seu papel.
Originalmente programado para ser lançado em dezembro de 2014.
Bradley Cooper e Rachel McAdams interpretaram um casal em Penetras Bons de Bico (2005). Dessa vez, eles são ex-namorados.
Em 02 de junho de 2015, o diretor Cameron Crowe pediu desculpas em seu blog "The Uncool" para o que ele descreveu como uma "escolha de elenco estranha ou equivocada", tendo Emma Stone (caucasiana) interpretando uma personagem cujo pai é parte-chinês e parte -havaiano. Ele assumiu completa responsabilidade para a apresentação da personagem, depois que o filme causou polêmica e crítica por retratar versões "brancas" do Havaí e seus moradores.
Emma Stone é realmente uma grande fã de Cameron Crowe. Ela fez referência ao diretor, em comentário sobre O Roqueiro (2009), também estrelado por Bradley Cooper: "Algumas músicas precisam respirar", diz a atriz. A frase é uma citação de Crowe.
Esta é a segunda vez que Emma Stone e Bradley Cooper contracenam juntos em um filme. A primeira foi na comédia O Roqueiro (2009).
Esta é a segunda vez de Alec Baldwin em um filme de Cameron Crowe. Ele esteve no elenco de Tudo Acontece em Elizabethtown (2005).
Esta é a terceira vez que Emma Stone esteve em um filme com uma das estrelas de The Office. Ela participou de Amor a Toda Prova com Steve Carrell e O Roqueiro com Rainn Wilson. Em Sob o Mesmo Céu, a atriz contracena com John Krasinski.
Em 2012, Bradley Cooper concedeu uma entrevista a Howard Stein e descreveu Emma Stone como "mágica".
Segundo filme co-estrelado por Emma Stone e Bill Murray. Eles contracenaram juntos pela primeira vez em Zumbilândia (2009).
Rachel McAdams fez teste para o último filme de Cameron Crowe, Compramos Um Zoológico (2011), mas perdeu o papel para Scarlett Johansson.
Esta é a segunda vez que Jaeden Lieberher e Bill Murray trabalham juntos em um filme. A primeira colaboração foi em Um Santo Vizinho (2014).
Originalmente, a personagem de Emma Stone chamava-se Lisa.
Antes de estrelarem este filme juntas, Emma Stone e Rachel McAdams já compartilhavam muitas coisas em comum: 1º as duas já haviam trabalhado com Bradley Cooper anteriormente (Stone e Cooper estrelaram O Roqueiro e McAdams contracenou com o ator em Penetras Bons de Bico). 2º elas protagonizaram longas de Woody Allen (McAdams em Meia Noite em Paris (2011) e Stone em Magia ao Luar (2014) e no inédito O Homem Irracional (2015)). 3º ambas fizeram par romântico com Ryan Gosling (McAdams em Diário de Uma Paixão (2004) e Stone em Amor a Toda Prova, Caça aos Gângsteres (2012)) e 4º as atrizes são loiras naturais, que frequentemente interpretam ruivas.