2015年9月15日、ソニー・ピクチャーズ エンタテインメントは『チャーリーズ・エンジェル』シリーズ（英語版）をリブートし、エリザベス・バンクスと監督交渉中であることを報じた[7]。バンクスは自身の製作会社のブラウンストーン・プロダクションズ（英語版）のパートナーのマックス・ハンデルマン（英語版）と共にプロデューサーも兼任する[7][8]。2015年12月16日、ソニーが脚本家としてエヴァン・スピリオトポウロスを雇ったことが報じられた[8]。

2018年7月、クリステン・スチュワート、ナオミ・スコット、エラ・バリンスカが主演役となる先頭チームの3人組を演じ、またバンクスが複数名登場するとされる「ボスレー」のうち1人を務めることが発表された[9][10]。また2.0エンターテインメントのダグ・ベルグラッド（英語版）がプロデューサー陣に加わり、バンクスとジェイ・バスがクレイグ・メイジン（英語版）とセミ・チェラス（英語版）による草案をもとに脚本を執筆した。9月、パトリック・スチュワートが第2のボスレー役にキャスティングされた[11]。同月、ルイス・ヘラルド・メンデス（英語版）とジョナサン・タッカーが加わり、さらにジャイモン・フンスーが第3のボスレー役でキャスティングされた[12][13][14]。2018年10月、サム・クラフリン、ノア・センティネオ、クリス・パン（英語版）、ナット・ファクソンがさらにキャストに加わった[15][16][17]。

主要撮影は2018年9月24日より始まった[18]。2018年10月2日から7日にかけてはドイツ・ハンブルクのエルプフィルハーモニー・ハンブルクで撮影が行われた[19]。