2002年3月にハリウッドの映画制作会社20世紀フォックスが『ドラゴンボール』の実写映画化権を獲得したと発表した。

2002年に鳥山明が米版『SHONEN JUMP』の創刊イベント出席のため渡米した際、20世紀フォックス関係者と会いキャストに関する要望を聞かれた。

2004年にはベン・ラムジー（「ビッグ・ヒット」）が、50万ドルの契約金で脚本家として20世紀フォックスと契約を結んだ[9]。また、アレハンドロ・アメナーバルは来日時のインタビューで監督としてオファーがあったことを明かした[10]。

これ以降本作に関する情報は途絶えていたが、2007年後半に入り、実際に製作費1億ドル超の大作映画として制作中であることが明らかになった。しかし、後に公表された実際の製作費は約4500万ドルであった。
製作決定後

ジェームズ・ウォンが今作の脚本および監督に決定[11]。プロデューサーは、チャウ・シンチーに決定した[12]。

当初はカナダのモントリオールで撮影予定だった[13]が、特殊効果撮影監督アリエル・ヴェラスコ・ショウの提案でメキシコでの撮影に変更になった。映画の85%はメキシコのドゥランゴ州で撮影予定で、2007年11月からセットを組み、2008年1月から3月末まで撮影を行い、その後一部のシーンをメヒコ州にある火山「ネバド・デ・トルーカ」で撮影した[14]。
撮影開始後

2007年12月14日よりメキシコシティで撮影が開始された。ここでは主に地元の工科大学のキャンパスを借り、「未来の都」を舞台に悟空の通う「ユニテック高校」での学校生活を撮影し、短い髪で現代的な服装をした悟空の画像が公開。撮影用に太陽電池で動く自動車も20-30台程用意された[15]。ここではアクションシーンの撮影はせず、2008年1月14日からドゥランゴ州に移動し大量のアクションシーンが撮影されている。またロサンゼルスでの撮影も行われる。メキシコのアステカ文明の遺跡も撮影に使われた。メキシコでの撮影は3月中旬に終了した。10月にクランクアップ後の追加撮影が行われた[16]。

当初は2008年8月15日全米公開予定だったが、制作期間を延長し作品の完成度を高めるために全米公開は2009年4月10日に延期された[17]。日本で3月13日より全米に先駆け公開することになり、2008年5月頃より一部の劇場にて人物の登場しない予告編（特報）が上映されていた。

2008年8月に完成度の低さを理由としてお蔵入りになるという噂が流れた[18]が、映画会社はこれを公式に否定。逆に関係者試写での反応はおおむね好評であり、続編についての話し合いも行われていたという[19]。また、2008年10月17日の『マックス・ペイン』全米公開と同時に予告編を上映予定であることを明らかにしていた[20]が、期日までに特殊効果の作業が完了しなかったため、『地球が静止する日』全米公開日の12月12日に延期となった。

2008年12月20日開催のジャンプフェスタ2009でスペシャル映像が上映され、2008年12月19日より悟空のベアブリック付き前売り鑑賞券が販売。その後正式タイトルが『DRAGONBALL EVOLUTION』に、全世界共通のテーマソングが浜崎あゆみの『Rule』に決定した[21]。