Ce sont Julius J. et Philip G. Epstein qui sont engagés par Wallis pour adapter la pièce au grand écran. Réputés pour leur esprit ironique, les deux frères introduisent plusieurs personnages secondaires hauts en couleurs ainsi que des dialogues donnant un ton fascinant aux conversations entre les protagonistes du film. Malgré leur empreinte sur le film, les Epstein quittent rapidement le projet pour se consacrer à la série de films de propagande commandés par le Gouvernement américain et réalisés pour la plupart par Frank Capra, Why We Fight.

 

À ce moment de la production, le scénario en est arrêté au flashback, ce qui représente à peu près à la moitié du film, et ne possède pas de fil narratif évident. Pour reprendre la suite des frères Epstein, Hal B. Wallis engage alors Howard Koch, un scénariste du studio, qui développe la dimension politique et morale du film. Il met en place les valeurs qui justifient les sacrifices, notamment celui de la fin, lorsque Rick décide de ne pas partir avec Ilsa. Howard Koch fait du personnage de Humphrey Bogart un homme mystérieux et libéral mais qui est du « bon côté ».

 

Le scénariste déclare après coup que c'est la confrontation de son approche face à celle de Michael Curtiz qui donne finalement cet équilibre au film. Une fois le travail de Koch terminé, le scénario est transmis à Casey Robinson, un autre scénariste sous contrat avec la Warner et qui a travaillé sur bon nombre des films de Bette Davis. Il ne trouve rien à redire à l'aspect comique et mélodramatique du film mais souligne que l'histoire d'amour est vraiment faible. Robinson est alors engagé pour réécrire des scènes de flashback mettant en scène Rick et Ilsa à Paris.

 

Pendant que le scénario passe de mains en mains, le tournage débute le 25 mai 1942. Mais pour ne rien arranger, le scénario doit être modifié sur la demande du censeur Joseph I. Breen afin de faire disparaître les références sexuelles de la pièce, qui sont finalement remplacées par des sous-entendus.