Режиссёр Эмиль Лотяну больше года искал тему для нового фильма, который пользовался бы не меньшим успехом, чем цыганская драма «Табор уходит в небо». В поисках сюжета он перечитывал классику, и ему попалась повесть Антона Чехова «Драма на охоте». В этой истории Лотяну и увидел свой будущий фильм. Он решил сделать его более лёгким, чем произведение, но при этом с первых же кадров создать ощущение надвигающейся драмы… Сценарий фильма назывался «Клетка».
Поиски главной героини были долгими и мучительными. Ассистенты режиссёра ездили по разным городам с заданием от Лотяну: «Найти ту, которая будет напоминать Татьяну Самойлову, Одри Хепберн и Людмилу Савельеву, но иметь собственное лицо». Такую девушку нашли в хореографическом училище Воронежа. Ассистент режиссёра несколько дней ходила за Галиной Беляевой, пока ученица не заметила слежку и не спросила причину такого внимания. Она с радостью согласилась сняться в кино и передала режиссёру свою фотографию. Лотяну выбор ассистентки оценил, но на пробах Беляева показалась ему неспособной и невыразительной для сложной роли. Он решил, что начнёт снимать её, а дальше будет видно.
Дальше случился роман на съёмочной площадке. Галина Беляева рассказывала, что сначала не рассматривала ухаживания режиссёра всерьёз, «но он был таким интересным и замечательным человеком, что в него нельзя было не влюбиться…» Когда ей исполнилось 18, а ему было 42 — они поженились, и через год у них родился сын Эмиль. В киносреде этот брак не поняли, шёпотом сравнивали Беляеву с её героиней, а режиссёры открыто говорили, что снимать жену Лотяну в своих фильмах не будут — таланта нет. В 1983 году Лотяну снял её в биографическом фильме «Анна Павлова», но после премьеры артисты Большого театра написали жалобу на режиссёра за выбор актрисы на роль знаменитой балерины. История закончилась тем, что Лотяну покинул «Мосфильм», а на следующий год они с Беляевой развелись.
Главную мужскую роль режиссёр сразу отдал Олегу Янковскому, но актёр попросил дать время подумать. Ему нравилось произведение «Драма на охоте», но не очень нравился сценарий «по мотивам». Согласился Янковский только потому, что очень хотел поработать с режиссёром яркого фильма «Табор уходит в небо». Когда Лотяну сдал готовый материал худсовету, то там тоже отметили, что от Чехова ничего не осталось, но к сценарию претензий не было. Режиссёра только попросили сократить некоторые сцены и переозвучить в финале главную героиню — она не должна была говорить с теми же наивными интонациями, что и в начале фильма. К этому моменту Лотяну переименовал «Клетку» в «Мой ласковый и нежный зверь».
Городские сцены снимали в Суздале, а основным местом съёмок была атмосферная усадьба Валуево, которая когда-то принадлежала декабристу Владимиру Мусину-Пушкину. Из-за съёмок драмы «Мой ласковый и нежный зверь» пострадали другие кинематографисты — Александр Панкратов-Чёрный хотел снимать там драму «Взрослый сын», но получил отказ. Управляющий усадьбой был строг и сказал, что больше не разрешит снимать кино на своей территории. Съёмочная группа Лотяну не разобрала вовремя декорации, помяла растения и не выкопала посаженный для съёмок куст…
Знаменитый вальс к фильму написал композитор Евгений Дога, который уже работал с режиссёром над драмой «Табор уходит в небо». Лотяну привык снимать под уже готовую музыку, поэтому вся съёмочная группа ждала, пока Дога напишет тему для сцены свадьбы. Композитор пропадал в архивах — искал вальсы конца XIX века, чтобы написать что-то подобное, но всё найденное казалось ему «дребеденью». Судорожно что-то писал, забраковывал, снова писал, наигрывал примеры режиссёру, сам же называл их банальщиной. Свадебный танец не вырисовывался… Но на одном из отрывков Лотяну сказал «стоп!» и попросил дописать эту мелодию. Дога закончил вальс за ночь, утром сдал в работу, а вечером мелодия уже была записана оркестром кинематографии. Композитор рассказывал, что был в шоке, когда музыканты доиграли мелодию и начали бить смычками по пюпитрам. Он даже не сразу понял, что таким образом оркестр ему аплодировал…
Это до сих пор одна из самых узнаваемых мелодий советского кино. Вальс звучал на открытиях Олимпиад 1980 и 2014 годов, его играют уличные музыканты и профессионалы, хореографы и спортсмены ставят под него танцевальные номера. Поклонником мелодии был даже президент США Рональд Рейган — он называл её «вальсом века».
