"Mon film est, avant tout, un film humain, sur le fait de grandir. Mais plus encore, c’est un film sur les femmes, accessible à tous les pays et toutes les cultures, car les personnages sont des filles et des mères de différentes générations. Les hommes, eux, sont absents du film", déclare le réalisateur.
Toutes mes sœurs a été tourné pendant dix-huit ans. Massoud Bakhshi a commencé à filmer les deux premières sœurs juste après leur naissance, en 2005 et 2006. Au départ, il pensait s’arrêter lorsqu’elles entreraient à l’école primaire, vers l'âge de sept ans. Mais il s'est aperçu que ce qui allait venir était encore plus intéressant, et il a continué à filmé les sœurs à travers l'adolescence et le début de l'âge adulte : "L’objectif principal était de faire un film sur elles grandissant et sur l’impact que les principes familiaux, culturels, éducatifs et traditionnels auraient sur elles."
Le réalisateur a passé des semaines entières avec les sœurs, avant même leur entrée à l’école, afin qu’elles oublient peu à peu la présence du tournage et développent une relation naturelle avec la caméra. À force de grandir avec une caméra constamment présente, les sœurs ont fini par jouer avec l’appareil, puis par se filmer elles-mêmes.
Pendant des années, le projet s’intitulait Filles et Mères, avant d’être renommé Sœurs, puis Trois Sœurs (titre iranien), et enfin Toutes mes sœurs (titre international).
Au départ, les filles étaient très jeunes et considéraient le tournage comme un simple jeu d’enfants. Leurs parents étaient évidemment d'accord pour qu'elles soient filmées. Mais en grandissant, le réalisateur a estimé qu’il devait obtenir leur véritable consentement moral avant de terminer le film, et a décidé d'inclure cette réflexion dans le documentaire : "C’était une question morale pour moi, parce que le film dévoile des discussions intimes où elles s’expriment librement. Je voulais que cette autorisation fasse naturellement partie de la structure du film, sans être trop directe, ni forcée. C’est pourquoi je les ai invitées à découvrir — et commenter — le montage final, tout en les filmant."
Le texte sur les miroirs au début du film est extrait de l’introduction du livre Maghâlât de Shams Tabrizi (1185–1248), poète mystique et maître de Rûmi. Le réalisateur revient sur l'écho entre ce texte et son film : "Ces lignes résument tout le sens du film : “se regarder soi-même” à différents moments de notre existence, au fur à mesure que nous grandissons. Des siècles avant l’essor de la psychologie, Shams Tabrizi parlait déjà du miroir comme outil de connaissance de soi, de réflexion. À travers ce concept poétique, philosophique et métaphorique, il nous avertit que se regarder soi-même peut être à la fois précieux et dangereux. Il nous conseille de respecter le miroir et de ne pas le briser. Pour moi, ce film est aussi un miroir, une réflexion sur soi, et sur l’évolution."