Режиссером стала российская и французская актриса Динара Друкарова, чей актерский дебют состоялся еще в советской картине Аян Шахмалиевой «Это было у моря». «Лили и море» — первый опыт Динары Друкаровой в качестве постановщика полнометражной картины. Она также сыграла в фильме главную роль. 

Съемочный процесс стал непростым испытанием для Динары Друкаровой из-за локации в открытом море. У нее началась морская болезнь, несмотря на то что в течение нескольких лет она жила на барже «Песни моря» возле Елисейских полей в Париже. К легкому покачиваю Динара привыкла, но на большой воде столкнулась с проблемами.

Во время съемок с бельгийскими рыбаками Друкарова попала в шторм, который достиг 8 баллов. Постановщица не могла держаться на ногах. 

В Исландии Друкарова со своей командой проводила кастинг кораблей. То судно, которое зрители увидели в кадре, стало единственным, где Динара не страдала от морской болезни.

Съемки проходили не только на воде, но и на суше, в маленьком сельском поселении в Исландии. 

Фильм снят по мотивам одноименного произведения французской писательницы Катрин Пулэн. Подготовку к экранизации произведения постановщица начала еще в 2018 году. По словам режиссера, книга Кэтрин Пулэн ее сильно взволновала, прибавила сил и даже изменила жизнь.

В производстве фильма участвовали Франция, Бельгия, Исландия и Россия, актерский состав тоже был интернациональным. Картина был снята на английском и французском языках.

Ленту показали на 32-м Санкт-Петербургском международном кинофестивале «Послание к человеку» в качестве фильма-открытия. Картину представили на Международном кинофестивале в Сан-Себастьяне в программе «Новые режиссеры» и на Международном кинофестивале в Ла-Рош-сюр-Йоне.