刘雨霖2016年执导了导演处女作《一句顶一万句》，该片改编自他的父亲、作家刘震云的同名小说。《念念相忘》是她第二部电影长片，改编自作家张皓宸2015年出版的小说《我与世界只差一个你》，“这本小说的名字就很吸引我”，刘雨霖笑道。在她看来，书名中包含了一个非常完整的哲学概念，“因为你的存在，才让我的世界变得完整，这是一种最极致的浪漫。”书中第四到第六章的标题是“念念相忘”，电影的片名就源于此。