Татьяну Лиознову так впечатлила пронзительная композиция "Нежность" Александры Пахмутовой, что режиссер решила снять целый фильм. Основным критерием выбора актрисы на главную роль было то, как она исполнит песню.

"Опустела без тебя земля" – услышав строки из песни Александры Пахмутовой "Нежность", Татьяна Лиознова почувствовала, что за ними кроется настоящая история, и решила снять об этом кино. Режиссер перечитала множество сценариев, примеряла под песню разные сюжеты, но ничего не складывалось, пока ей в руки попал небольшой рассказ "Три тополя на Шаболовке".

Однако название пришлось поменять. В конце 60-х Шаболовка уже прочно ассоциировалась с телевидением, а к сюжету оно не имело никакого отношения. Из всех московских улочек Лиознова остановилась на Плющихе.

При выборе артистки на роль Нюры главным было то, как именно она споет песню "Нежность". Татьяна Доронина не горела желанием играть колхозницу: сочла, что это не ее типаж. Советская кинозвезда решила поскорее отделаться и спела без подготовки, но, к удивлению, сразу попала в цель. Лиознова сразу же сделала выбор в ее пользу.

Доронина согласилась, лишь увидев фотопробы: ей понравилось, что героиню не пытались приукрасить. Со снимка смотрела женщина без макияжа и укладки с открытой улыбкой – природная, естественная красота под стать богатой и нежной душе. Актриса почувствовала, что сработается с режиссером.

На роль водителя такси рассматривали Николая Рыбникова до тех пор, пока режиссер не увидела пробы Олега Ефремова. Она была поклонницей артиста, да и главный герой выглядел в ее глазах именно так: простая, непримечательная внешность и глубокий ласковый взгляд.

Уговаривать артиста не пришлось, хотя он был самым популярным и занятым из всего актерского состава, руководил театром-студией "Современник" и играл во многих спектаклях.

Мелодраму Лиозновой оценили не только советские зрители, но и профессиональное сообщество: картину отметили на всесоюзном и международном фестивалях.