Vào dịp Lễ Tình nhân, nhà sản xuất của Ước hẹn mùa thu tung ra teaser đầu tiên, hé lộ một phần câu chuyện của tác phẩm chủ đề thanh xuân vườn trường. Ca khúc Mong ước kỷ niệm xưa vang lên đầu video. Sau đó là câu chuyện tình cảm giữa Pha Lê (Hoàng Oanh thủ vai) và Duy (Trần Quốc Anh đóng). Xen kẽ là hình ảnh sân trường dưới mưa, các trò nghịch ngợm của học sinh...
Hoàng Oanh từng đóng Dung "đại ca" trong Tháng năm rực rỡ, cũng do Quang Dũng đạo diễn. Cô chia sẻ: "Tôi không ngại việc khán giả so sánh hai vai diễn bởi nó cho thấy rõ hơn sự đa dạng trong diễn xuất của tôi. Nhân vật này khác hẳn Oanh hay Dung đại ca. Nam chính Trần Quốc Anh kém tôi đến tám tuổi cũng là điều thú vị".
Ước hẹn mùa thu được chọn chiếu vào tháng 5, đúng mùa chia tay của thời học sinh. Ngoài Hoàng Oanh và Trần Quốc Anh, phim quy tụ dàn diễn viên Duy Khánh, Kay Trần, Nhan Phúc Vinh, Hoàng Phi... Phim được ghi hình ở Việt Nam và đảo Nami (Hàn Quốc).
Hoàng Oanh sinh năm 1990, là á hậu cuộc thi Hoa hậu Phụ nữ Việt Nam qua ảnh năm 2012. Năm 2018, cô được khen với vai nữ sinh Dung "đại ca" trong Tháng năm rực rỡ. Trần Quốc Anh sinh năm 1998, cao 1,86 m và thu hút nhiều fan trên mạng xã hội nhờ vẻ điển trai. Gần đây, anh gây chú ý khi đóng chính Trạng Quỳnh - tác phẩm mùa Tết 2019.