Troisième long métrage pour Mia Hansen-Love, après Le Père de mes enfants et Tout est pardonné. Un film tous les deux ans. Un amour de jeunesse sera co-produit par Les Films Pelleas (France) et Razor Film (Allemagne) pour 3,6 millions d'euros. Les films du Losange sont en négociation pour le distribuer.
Le film se déroule de 1999 à 2007, et raconte la chronique amoureuse de Camille et Sullivan, de leur adolescence à l'âge adulte. Lola Creton (Les enfants de Timpelbach, La chambre des morts, Barbe Bleue) incarnera Camille. On attend le choix de l'acteur pour le rôle de Sullivan.