Tarantino commence à travailler sur le scénario du film à Amsterdam en mars 1992^[11]. Avary rejoint ensuite le projet en y apportant Pandemonium Reigns, qu'il réécrit, et en participant au développement des nouvelles histoires qui vont être liées à la sienne^[8]. Deux scènes qui ont été à l'origine écrites par Avary pour le scénario de True Romance, sont incorporées à l'histoire The Bonnie Situation : le « miraculeux » tir manqué du complice caché sur Vincent et Jules et la mort accidentelle de Marvin dans la voiture^[12]. La notion du « nettoyeur » du monde criminel, le personnage de Winston Wolfe, est inspirée par un court métrage, Curdled, que Tarantino a vu dans un festival de cinéma. Il engage son actrice principale, Angela Jones, pour jouer le rôle d'Esmarelda Villalobos dans Pulp Fiction et participe plus tard à la production d'un remake de Curdled sous forme de long métrage^[6]. Lors de l'écriture du scénario deux marques fictives sont inventées, les Big Kahuna Burgers et les cigarettes Red Apples, qui feront d'autres apparitions dans les films suivants de Tarantino^[13]. Tarantino écrit l'essentiel du scénario du film alors qu'il voyage en Europe et au Japon à l'occasion de la présentation de Reservoir Dogs dans différents festivals et le script est finalement terminé, même s'il sera légèrement remanié plus tard, en janvier 1993^[14].

Tarantino et son ami et producteur Lawrence Bender présentent le script à Jersey Films, société de production dirigée par Danny DeVito, Michael Shamberg et Stacey Sher qui avait déjà approchée Tarantino avant même la sortie de Reservoir Dogs^[15]. Un accord d'un million de dollars par lequel Jersey Films obtient une part du projet et le droit de vendre le scénario à un studio est alors conclu, cet argent servant de financement initial pour A Band Apart, la compagnie nouvellement créée par Tarantino et Bender^[16],[17]. Jersey Films cède ensuite la distribution du film à Columbia TriStar et, en février 1993, Pulp Fiction apparaît dans Variety sur la liste des films en préproduction chez TriStar^[18]. Mais, en juin, Columbia TriStar met en vente les droits du projet^[19], son président Mike Medavoy trouvant le scénario « trop démentiel »^[20]. Avary, qui est alors sur le point de commencer le tournage de son propre film, Killing Zoe, décrit en ces termes l'explication donnée par Columbia TriStar : « C'est la plus mauvaise chose jamais écrite. Ça n'a aucun sens. Quelqu'un meurt et ensuite il est vivant. C'est trop long, trop violent et infilmable ! » et explique que les objections du studio étaient compréhensibles étant donné la structure fondamentale du scénario^[12].

Bender apporte alors le scénario à Miramax Films, un ancien studio indépendant qui vient d'être racheté par Disney. Harvey Weinstein, coprésident de Miramax avec son frère Bob, est immédiatement captivé par le script et en rachète les droits^[21]. Pulp Fiction devient le premier projet de Miramax à obtenir le feu vert depuis le rachat de la compagnie par Disney et un budget de 8 000 000 $ est établi^[22],[23]. C'est aussi le premier film que Miramax finance en totalité^[24]. Pour réussir à rester dans les limites de ce faible budget, Bender prévoit de payer tous les acteurs principaux au même salaire par semaine indépendamment de leur notoriété^[19],[23]. La plus grande star à participer au film est alors Bruce Willis qui, bien qu'il soit récemment apparu dans quelques échecs commerciaux^{[N 4]}, est toujours une star internationale. Grâce à sa célébrité dans le monde entier, Miramax recueille 11 000 000 $ pour la vente des droits du film à l'étranger, assurant quasiment ainsi sa rentabilité^[25].

Le réalisateur crée le personnage de Jules Winnfield en le destinant à Samuel L. Jackson, persuadé qu'il saura exprimer mieux que quiconque le charisme malveillant, à la Richard III, du personnage^[30]. Cependant, l'acteur manque de le perdre après sa première audition, sa prestation étant éclipsée par celle de Paul Calderon. Jackson reconnaît que son audition était simplement une lecture et Harvey Weinstein le persuade de revenir auditionner une deuxième fois pour la scène de l'épilogue, sa performance étant cette fois-ci jugée convaincante par Tarantino^[31]. Le personnage doit à l'origine avoir une coiffure afro mais le réalisateur et l'acteur se mettent d'accord pour lui faire adopter à la place une coupe bouclée plus courte appelée Jheri curl, Jackson portant pour cela une perruque^[6]. Jackson reçoit pour son rôle une nomination pour l'Oscar du meilleur acteur dans un second rôle, alors que Calderon apparaît finalement dans le film dans le rôle de Paul, le barman du club de Marsellus Wallace.

Bruce Willis est engagé pour tenir le rôle principal de la deuxième histoire, celui de Butch Coolidge. Pour l'acteur, accepter un rôle dans un film à petit budget « signifie d'accepter de réduire son cachet et de mettre en danger son statut de star mais la stratégie se révèle payante ; Pulp Fiction apporte à Willis un nouveau respect en tant qu'acteur et lui fait aussi gagner plusieurs millions de dollars comme résultat de son intéressement aux bénéfices »^[32]. Pour le personnage de Butch Coolidge, Tarantino s'est inspiré du personnage de Mike Hammer, dur avec les hommes mais très sentimental avec sa petite amie, joué par Ralph Meeker dans le film En quatrième vitesse (1955)^[33]. L'apparence et la présence physique de Willis se révèlent alors décisives pour son obtention du rôle, Tarantino (qui a également envisagé Matt Dillon^[34] et Sylvester Stallone^[35] pour interpréter le personnage) expliquant : « Bruce a le look d'un acteur des années 50. Je ne pense pas qu'il y ait une autre star qui ait ce look. » Le réalisateur poursuit en disant que Willis lui évoque en particulier le personnage joué par Aldo Ray dans Poursuites dans la nuit (1957) et lui fait adopter une allure similaire^[36].