Идея была воскрешена в 1957 г. по инициативе Мосфильма. В этот раз начали с продюсера. Любопытно, что по инициативе советской государственной киностудии № 1 Мосфильма продюсером первого франко-советского фильма стал белоэмигрант Александр Каменка (в русскоязычном варианте фильма, кстати, его фамилия отсутствует). Александр Каменка, отец одного из знаменитых французских режиссеров и продюсеров Дидье Каменки, был владельцем студии в России. Во время Гражданской войны выехал в Париж, где создал киностудию «Ермольев и Каменка», из которой после переезда Ермольева в Мюнхен возникла студия «Альбатрос», которая снимала фильмы с участием русских актеров. Студия исчезла в конце 30-х в связи с выходом в тираж артистов и окончательной победой звука (в те времена еще не додумались дублировать одного актера голосом другого).
Эмигрант Каменка, хотя и согласился на участие Эльзы Триоле в фильме, нанял другого сценариста — бельгийца Шарля Спаака, работавшего с Дювивье, Ренуаром, Фейдером. Кроме того, Шарль Спаак — родной брат бельгийского премьер-министра, ярого антисоветчика Поля-Анри Спаака, одного из основоположников объединенной Европы, которого обвиняют в несостоятельности предвоенной политики, в результате которой Бельгия была оккупирована в считанные дни. Сам Спаак успел отчалить в Лондон, где, в то время как «Нормандия — Неман» сбивала немецкие самолеты в России, руководил правительством Бельгии в изгнании.
Шарль Спаак переписал полностью сценарий фильма, хотя Эльза Триоле не отставала от него ни на шаг и конфликт был неизбежен.
Каменка также нанял режиссера-постановщика Жана Древилля. С советской стороны был представлен соавтор сценария Константин Симонов, сорежиссер Дамир Вятич-Бережных. Советниками фильма с французской стороны были ветераны полка — капитаны Константин Фельдзер и Игорь Эйхенбаум, с советской стороны — командир 18-го авиаполка генерал Голубов и полковник Селенчук.
Во время поездки для съемок фильма в СССР Каменка даже не включил Эльзу в список на визу. Она написала Симонову, который устроил приглашение в СССР Арагону, и она приехала как бы невзначай с мужем, но ни на секунду не покидала съемочной площадки.
Жан Древилль был очень доволен тем, что половина сметы была оплачена Мосфильмом и в итоге фильм получился в 8 раз дешевле, чем планировалось. Был в диком восторге от комбинированных съемок в СССР, считал, что с этим дело на Мосфильме поставлено прямо как в Америке, но был недоволен волокитой и бюрократизмом, когда, чтобы поменять одну декорацию, приходилось ждать сутки… Вот что он лукаво вспоминал: «Сценарий был полностью написан Спааком. С советской стороны был представлен великолепный писатель Константин Симонов. Нам сказали, что он будет подавать идеи. Он действительно появился один раз с какой-то идеей, которую мы отсняли, но потом при монтаже она не вошла в фильм. Что касается Эльзы Триоле, то она только путалась под ногами. Она была настолько придирчива, с такой немецкой строгостью и педантичностью, что никакая дискуссия с ней была невозможна».
Эльза действительно была скорее цензором фильма, но многое сделала для того, чтобы в фильме все-таки была показана русская сторона. Практически все сцены с русскими пилотами — это сцены из ее первого сценария. И на песне в фильме настояла она. Кроме того, Спаак не владевший русским, не мог использовать советские материалы по «Нормандии», которые для Эльзы собрал Эренбург.
Ей не нравилось, что по сравнению с ее сценарием Россия показана намного меньше, почти никак. Древилль придумал сцену, где французский летчик попадает в немецкий плен, но умирает от ран, что вызывает сожаление немецкого командующего. Это привело к целой истерике со стороны Эльзы, которая считала, что все немцы — нацисты и звери, а Древилль настаивал, что и среди них могут быть рыцари. В итоге по настоянию Эльзы Триоле в сцене возник гестаповец, требующий расстрела пленного француза.
Второй крупный скандал был из-за эпизода из сценария Эльзы, который сначала включили в фильм, а затем убрали: пленный немецкий офицер в госпитале, будучи при смерти, отказывается от переливания неарийской крови. Режиссер посчитал это лишним, в очередной раз обидев ее.
Константин Фельдзер вспоминал скандал из-за сцены в несколько секунд, когда на экране французский летчик записывает в дневник: «Орел ВЗЯТ, РУССКИЕ продвинулись на несколько километров, мы перебазируемся на новый аэродром». Эльза Триоле объявила эту фразу фашистской диверсией. Она считала, что фраза должна звучать так: «Орел ОСВОБОЖДЕН. МЫ продвинулись на несколько километров». Для улаживания конфликта пришлось вызывать Симонова, который находился в поездке в Малайзию. Слово МЫ не понравилось Древиллю, для которого Красная армия — это не МЫ. В итоге в фильме эта фраза, на которую не каждый обратит внимание, прозвучала так: «Орел освобожден. Русские продвинулись на несколько километров».
Зато, несмотря на мнение французских пилотов и французской стороны, был включен эпизод, когда французский пилот сбил по ошибке советского.
Любопытно, что персонаж капитан Флавье, списанный с Луи Дельфино, возник не сразу, а появился после приезда на съемки фильма в СССР ветеранов полка. На одном из обедов в их честь два генерала, два боевых командира «Нормандии — Неман» — Пуяд и Дельфино — разругались вдрызг из-за того, что Дельфино служил вишистам до конца, а затем, вовремя перейдя в «Нормандию», стал героем.
В фильме принимали участие значительные персоны. В роли лейтенанта Бенуа снялся знаменитый тогда актер Жорж Ривьер. Пьер Трабо — в роли капитана Шарбона, сбившего советского летчика. Жерар Бюр, приятель Жерара Филиппа, снимавшийся с ним во многих картинах и в ролях второго плана с Омаром Шерифом, Питером О'Тулом, Аленом Делоном, Марлоном Брандо, Томом Крузом, снялся в роли неказистого капитана де Лиро.