Dans le monde de l’animation, il est rare qu’il n’y ait pas plusieurs années entre l’idée d’un film et sa sortie en salles. Preuve en est : les deux réalisateurs évoquaient déjà Phantom Boy lors de la sortie de leur premier long-métrage, Une vie de chat, en 2010.
Une vie de chat présentait un Paris romantique et fantasmé, melting-pot d’une certaine vision des années 50 rappelant tout un pan du film noir. Dans Phantom Boy, New York a remplacé Paris, les buildings ont effacé l’architecture haussmannienne et le voleur de bijoux terrorise désormais la ville avec un virus informatique.
Pour leur nouveau projet, Alain Gagnol et Jean-Loup Felicioli ont réuni la même équipe que pour Une vie de chat. On peut citer entre autres Serge Besset à la composition, Jacques-Rémy Girerd à la production ou Hervé Guichard au montage.
Phantom Boy, titre en forme d’hommage au film de super-héros, s’inspire des comics créés par Stan Lee dans les années 60. Ainsi, Léo survole Manhattan à l'aide d'un super-pouvoir alors qu'il est hospitalisé des suites d'une maladie contre laquelle il doit se battre.
Se référant à la fois au genre fantastique et à son petit frère super-héroïque, le méchant tire son inspiration de l’Homme invisible (dans sa version originale de 1933) et du Joker. L'ennemi juré de Batman, dans la version interprétée par Jack Nicholson, portait par exemple un costume et un chapeau proches du méchant de Phantom Boy.
Après les gangsters d’Une vie de chat, les deux réalisateurs retrouvent quelques figures indispensables du policier avec Phantom Boy : le duo de héros aux caractères opposés (flic/enfant), la journaliste opiniâtre, le méchant insaisissable et son duo de subalternes aux antipodes physiques (surnommés Le Géant et Le Petit Nerveux).
Le pouvoir de Léo lui permet de quitter son corps pour voler sous forme translucide au-dessus des gratte-ciels. Pourtant, il fut surnommé Phantom et non pas fantôme car le terme français avait une connotation trop lugubre. Le terme anglais, qui désigne la même chose, a été considéré comme plus poétique et plus facile à prononcer que son synonyme ghost.
Un personnage s'est dissimulé dans Une vie de chat et dans Phantom Boy : un petit chien bruyant qui subissait les outrages d’une pantoufle dans le premier et qui est devenu le toutou chéri du méchant dans le second. Dans les deux cas, il affirme toujours un mauvais caractère.
Soucieux de donner un sentiment de liberté à l’animation, l’équipe a travaillé le dessin à la main en le couchant sur papier avec des craies à la cire, partant de photos réelles détournées par la suite selon les envies créatives de chacun. Les décors étaient ensuite retravaillés sur ordinateur tout en conservant les traces du crayon et de la craie.
Habitué à la composition de musiques de films d’animation destinés au jeune public, Serge Besset a travaillé la partition de Phantom Boy afin de renforcer le caractère fantastique et étrange du petit Léo. Il a pour cela fait appel à des chœurs d’enfants évoquant l'aspect fantomatique du personnage.
Phantom Boy a été présenté en avant-première mondiale au festival d'Annecy 2015. Un évènement familier pour Alain Gagnol et Jean-Loup Felicioli qui y ont présenté, en sélection officielle, Une vie de chat en 2010.