Les Arènes est le premier long-métrage de Camille Perton. Diplômée d'une licence de sciences politiques, elle a ensuite co-réalisé un court-métrage, avant de travailler dans le théâtre en tant qu’assistante à la mise en scène. Puis elle a intégré l'Atelier scénario de la Fémis, au sein duquel elle a écrit Les Arènes. "J’ai n’ai donc pas eu de formation de cinéma à proprement parler, j’ai plus appris en faisant les choses, sur le terrain", confie-t-elle.
Passionnée de foot, Camille Perton a eu l'idée des Arènes en 2015-2016, interpelée par le phénomène du trading qui commençait à être pratiqué par les clubs français : "Ils achètent à coup de primes à la signature délirantes les premiers contrats de très jeunes joueurs. Leur âge et les sommes investies m’ont alertée". Elle précise : "Je me suis plongée dans l’envers du décor en me concentrant sur les jeunes joueurs, ceux qui n’ont pas encore signé. On leur dit, quand ils rentrent en centre de formation, qu’ils n’ont droit qu’à un seul rêve, et que s’ils s’éparpillent, ils sont voués à l’échec. Je comprends l’idée d’un point de vue sportif, mais c’est destructeur : la plupart d’entre eux ne deviendront jamais pro."
Pour nourrir son scénario, Camille Perton a effectué de nombreuses recherches, abordant l'écriture comme un travail d'investigation. Elle s’est plongée notamment dans les "Football Leaks" publiés par Mediapart et Der Spiegel, qui divulguent plus de 18,6 millions de documents liés au fonctionnement des instances du football international, ayant mené à des scandales financiers et de corruption. Elle a aussi rencontré des journalistes, notamment Yann Philippin qui a enquêté pour Mediapart sur le sujet, ainsi qu’un agent et un grand médecin du sport.
Le centre de formation d'un grand club lui a aussi ouvert ses portes, à sa grande surprise : "Pour être honnête, je ne m’y attendais pas du tout, d’autant plus que j’ai été très transparente sur mon projet. Je me suis retrouvée avec des jeunes destinés à signer pro, vraiment au cœur de la machine." Durant trois mois, elle a pu côtoyer des joueurs de moins de 15 ans avec lesquels elle organisait des ateliers d'écriture.
Iliès Kadri, qui incarne Brahim, est un ancien combattant de l’armée française, ayant servi en tant que chasseur alpin avant de se réorienter vers le cinéma. Ce passé militaire lui confère un grand sens de l'observation qui a tout de suite séduit Camille Perton : "Brahim se nourrit de tout ce qu’il voit et entend. Il fallait un acteur qui ait cette capacité de présence très forte, sans même prendre la parole."
La participation d'Edgar Ramirez a permis d'ajouter au projet une dimension internationale, que la réalisatrice recherchait : "Je voulais un casting éclectique, excitant, à l’image de ce milieu. Ça participe aussi de la séduction exercée par ce monde." Camille Perton s'estime chanceuse que le scénario ait plu à l'acteur et qu'il ait accepté de tourner dans un premier film.
Bien que se déroulant dans le milieu du foot, Les Arènes prend le parti de très peu montrer les matchs et le terrain de foot. Un choix assumé par la réalisatrice : "Il ne fallait pas se tromper d’histoire. [...] Le film se joue précisément là où le regard du spectateur ne doit en principe pas se poser : dans les couloirs, les bureaux, les vestiaires."