当初、本作は2017年12月15日に全米公開される予定だったが、同日に公開される『スター・ウォーズ/最後のジェダイ』との競合を避けるために、公開日が2018年3月30日に延期されることになった。その後2018年1月に、公開日が2018年3月29日として1日前に公開されることになった。
2016年6月9日、スピルバーグ作品の常連であるジョン・ウィリアムズが本作で使用される楽曲を作曲することになったと報じられた。2017年7月、ウィリアムズが『ペンタゴン・ペーパーズ/最高機密文書』に専念するために降板し、その後任としてアラン・シルヴェストリが起用されることになった。
主要撮影は2016年7月に始まった。8月から9月にかけて、イギリスのバーミンガムでも撮影が行われた。ジュエリー・クォーターでは終盤のカーチェイスのシーンが撮影された。ディグベスではオハイオのシーンが撮影され、CGで複数の建物を消去して2045年のオハイオを作成している。9月27日に本作の主要撮影が終了した。スピルバーグは視覚効果をインダストリアル・ライト&マジックに依頼し、毎週3時間をミーティングに費やした。スピルバーグは「『プライベート・ライアン』以降、最も製作が困難な作品だった」と回想している。
サマンサ・クック役の最終候補にはオリヴィア・クック、エル・ファニング、ローラ・カークの名前が挙がっていた。2015年9月、クックがサマンサ役に決定したとの報道があった。2016年1月、ベン・メンデルソーンの出演が決まった。2月、タイ・シェリダンが主人公のウェイド・ワッツを演じることになったと報じられた。3月、サイモン・ペグにオグデン・モロー役のオファーが出ていると報じられた。4月、マーク・ライランスが本作に出演することになったとの報道があった。6月1日、T・J・ミラーが本作で賞金稼ぎを演じることになったと報じられた。5日、森崎ウィンがダイトウ役に起用されたとの報道があった。24日、ハンナ・ジョン＝カーメンの出演が決まった。
ワーナー・ブラザース映画とデ・ライン・ピクチャーズはアーネスト・クラインの『ゲームウォーズ』の映画化権を出版前に獲得し、脚色作業はクライン自ら担当する事になった。クラインが執筆した初稿はエリック・イーソンとザック・ペンによってリライトされた。また、ヴィレッジ・ロードショー・ピクチャーズがワーナー・ブラザースと共に映画を共同製作することが発表された。2015年3月、スティーヴン・スピルバーグが本作のメガホンを取ることになったと報じられた。スピルバーグにとっては、2011年公開の『タンタンの冒険/ユニコーン号の秘密』以来となるアクション・ファンタジー映画作品となった。
グルメとして知られ、取材拒否の店・寺門ジモンの常連めし〜奇跡の裏メニュー〜・ダチョ・リブレ・寺門ジモンの肉専門チャンネルなど、自らがMCをつとめる番組にて、寺門自身が常連として通っている飲食店を紹介している。アンジャッシュの渡部建によれば、「間違いなく芸能界では一番、美味いものを食べている人」だという。渡部も当初は「ジモンさんがいくらグルメだといっても肉くらいで、他はたいしたことないだろう」と思っていたところ、渡部がイタリアンでもフレンチでも寿司であっても、いかなる料理の名店に足を運んでも、「必ずジモンさんが既に通って」おり「どのルートから名店を辿っていっても必ずジモンさんにぶつかる」と言い、そして「俺がいくときとジモンさんがいくときでは（裏メニュー等のせいか）出るもんが違う」とのことで、寺門の凄さに気づいたという。実際、名店と呼ばれるようなグルメの世界で、寺門に面識のない人物を探すことは極めて困難だという。食に関しては尊敬すると述べている。趣味のグルメを活かし、都内の百貨店の催事場にて、グルメイベントの監修もしている。2012年3月に渋谷東急百貨店にて「寺門ジモン厳選! 夢のウマすぎグルメ祭り!」が、2013年3月には新宿京王百貨店にて「寺門ジモンのフードパーク マジ!ウマすぎ!!夢の特選グルメ大集合」が開催され、2014年6月は西池袋の東武百貨店にて「寺門ジモン厳選! 極上!! グルメ祭り」と題して実施された。「食べ物に関してはうそをつけない」としており、グルメ番組の生放送中、京都の和菓子屋でよもぎの団子を食べたところ、メンバーが止めたにもかかわらず「嘘だ。これはよもぎの葉を使っていない」と見抜き、そのままカメラを連れて調理場に入り、よもぎの粉を探し当てたことがある。美味しいお菓子を食べると、箱に書いてある住所を頼りに工場を直接訪ねて作り方を聞いたり、マグロを知るために漁船に乗ったり、稲作を研究するために中国・雲南省へ行ったことがある。また、毎年11月は白トリュフを食するために3週間イタリアに滞在する。その間、ダチョウ倶楽部3人での活動は出来ず、山田邦子に「あんた商売、一体何なの?」と言われたことがある。メンバーの肥後と上島は寺門の趣味であるので致し方ないとイタリア滞在を認めている。また米にもこだわりがあり、オオクワガタ採集などで新潟県や東北地方の山村に行くと棚田を観察し、美味しそうなお米を生産している田んぼだとわかると、その生産者を出待ちしてお米を売ってくれるよう交渉することもあるという。棚田は山間部にあるため昼夜での寒暖差が激しく、平地で生産される米よりも美味しくなると言われる。その際に、まだ実っていないお米の味を判別するために稲穂の様子を観察し、日光や水路の位置を確認するだけではなく、土を実際に舐めてみるのだという。そうして選んだお米は、偶然にも寺門が通っている名店の料亭でも使っていたものであり、とある品評会でもトップを取ったお米であったという。また、寿司に精通しており、小学生の時から、お年玉を貯めて銀座の名店に通っていたという。