2018年11月、バレエダンサーのフランチェスカ・ヘイワード（英語版）とスティーヴン・マックレー（英語版）の他、レベル・ウィルソン、ジェイソン・デルーロ、ロバート・フェアチャイルドがキャストに加わり、イングランドのハートフォードシャーのリーブスデン・スタジオでリハーサルが行われた[47][48][49][50]。振り付けは当初ウェイン・マクレガー（英語版）の予定であったが「スケジュールの都合」により降板し、その後アンディ・ブランケンビューラー（英語版）が起用された[51]。2018年12月、レ・ツインズとエリック・アンダーウッド（英語版）がキャストに加わった[52]。
撮影

主要撮影は2018年12月12日に始まり[52]、2019年4月2日に完了した[53]。スウィフトはキャストが「猫の学校」に出席し、「私たちは文字通り何時間も床の上を裸足で這い、互いにシューッという音を立て合った」と語った[54]。
音楽詳細は「キャッツ - オリジナル・サウンドトラック」を参照

映画の音楽はアンドルー・ロイド・ウェバーによって作曲された。サウンドトラックの「ハイライト版」は59分に及び、2019年12月20日にポリドール・レコードとリパブリック・レコードによって発売された[55]。テイラー・スウィフトの曲「ビューティフル・ゴースト（英語版）」がサウンドトラックのリード・シングルとして2019年11月15日に発売された[56]。
視覚効果

『キャッツ』には広範囲にわたって視覚効果が使用され、実写の俳優がコンピュータ・アニメーションの猫に変換された。映画に関わった企業にはインダストリアル・ライト&マジックとテクニカラーSAの子会社のミル・フィルム（英語版）とMPCなどがあった[57]。これを補助するために俳優たちはモーションキャプチャ・スーツを身につけ、衣裳と顔にはトラッキング・ドットがつけられた[58]。

『キャッツ』の視覚効果の実質的な作業はMPCバンクーバーで行われた。同社はこれ以前には『ソニック・ザ・ムービー』の視覚効果の再作成に取り組んでいた[59]。

フーパーは12月16日のワールド・プレミアで「36時間働いて前日の午前8時」に映画を完成させたと述べた[60][61]。
マーケティング

2019年4月6日、ジェニファー・ハドソンがラスベガス・コミコンにて「メモリー」を披露し、またキャストとスタッフの製作舞台裏も披露した[62]。7月17日、ユニバーサルは製作の様々な側面の詳細を説明し、キャストとスタッフのインタビューを含むビデオを公開した[63]。

2019年7月18日に最初の予告編が公開され[64]、多くの視聴者から否定的な反応を受けた[65]。多くの視聴者は猫を描写するために使用されたCGIと実写の融合に不安を抱き、その効果は不気味の谷の典型例として引用され、また同じく公開を控えていた『ソニック・ザ・ムービー』の予告編での悪評を受けてキャラクターの再デザインと公開延期を決定した件と比較された[66][67]。スタジオは国際プロモーションと広告に約1億1500万ドルを費やした[68]。
公開

プレミア上映は2019年12月16日にリンカーン・センターのアリス・タリー・ホール（英語版）で行われた[69][70]。