Ursprünglich war Glenn Close ("Die Frauen von Stepford") für die Rolle der Madame Raquin vorgesehen. Schlussendlich schied sie aber aus und wurde durch Jessica Lange ("Für immer Liebe") ersetzt.
Lange Zeit sollte Kate Winslet ("Der Gott des Gemetzels") die Hauptrolle der titelgebenden Thérèse spielen. Danach hieß es, dass Jessica Biel ("Total Recall") sie ersetzen würde. Zudem sollte Gerard Butler ("300") den Part des Laurent spielen. Schlussendlich wurde Elizabeth Olsen ("Liberal Arts") verpflichtet und statt Butler verkörperte Oscar Isaac ("Drive") Laurent.