独立电影的讨论，漫威影业总裁凯文·费吉与乔韩森均有意开发该项目。2018年，洁克·薛佛和凯特·萧兰确定分别担任影片的编剧和导演。2019年初，漫威聘请内德·本森改写剧本，并开始选角。影片于5月底在挪威开机，此后在英国、匈牙利布达佩斯、摩洛哥和美国乔治亚州梅肯等地拍摄，10月杀青。《黑寡妇》原计划于2020年5月1日在美国上映，受2019冠状病毒病疫情影响，美国上映时间第二次被推迟至2021年5月7日。
剧情.故事时间设定于《美国队长3：英雄内战》之后，《复仇者联盟3：无限之战》