Filmen handlar om Dianas kontroversiella romans med Dr. Hasnat Kahn, hjärtkirurgen som stal hennes hjärta, och sägs vara hennes livs stora kärlek. Affären ska ha ägt rum från år 1995, men hållts hemlig fram till 2008.
"Caught in Flight" kommer att regisserar av Oliver Hirschbiegel ("Undergången"), och inspelningen börjar i mars 2012, skriver Thompson on Hollywood.
Chastain, som senast sågs i "Niceville", är snart också aktuell i "Coriolanus", dvd-aktuella "Texas Killing Fields" och "Tree of Life", samt mot Tom Cruise i den kommande blockbustern "Horizons".
