Annoncé depuis fin 2012, Pacific Rim Uprising, dont le tournage devait débuter fin 2015 et dont la sortie française était initialement prévue pour le 2 août 2017, a été brièvement mis en stand-by par Legendary Pictures pour une durée indéterminée, mi-septembre 2015. Peu de temps après, Guillermo del Toro a déclaré que le film était "repoussé" mais pas annulé. En février 2016, Steven S. DeKnight a été choisi comme réalisateur, puis en mai de la même année, le scénariste de Jurassic World Derek Connolly a rejoint le projet. Quelques semaines plus tard, John Boyega (Star Wars) a été sélectionné pour camper le personnage principal et le film a obtenu une date de sortie américaine : le 23 février 2018 (qui se fixera finalement au 23 mars 2018).
Pacific Rim a rapporté pas loin de 411 millions de dollars dans le monde via sa sortie en salles pour un budget de 200 millions. Le film de Guillermo del Toro n'a donc pas été si lucratif que cela compte tenu de ce coût de production particulièrement élevé.
Côté mise en scène, Guillermo del Toro cède sa place à Steven S. DeKnight qui réalise son premier long métrage. Formé par Joss Whedon, ce scénariste a fait ses armes sur plusieurs séries télévisées à succès, devenant créateur puis showrunner. Ce premier essai en tant que réalisateur au cinéma lui permet d'entreprendre un tout nouveau virage dans sa carrière. Réalisateur du premier Pacific Rim, Del Toro fait tout de même office de producteur sur cette suite.
C'est pour pouvoir réaliser La Forme de l'eau, qui a remporté le Lion d'or à la Monstra de Venise et qui a été nominé pour 13 Oscars dont ceux du Meilleur film et du Meilleur réalisateur, que Guillermo del Toro n'a pas voulu faire Pacific Rim Uprising.
Pacific Rim Uprising réunit trois comédiens présents dans Spartacus, une série créée par Steven S. DeKnight : Nick E. Tarabay, Dustin Clare et Daniel Feuerriegel.
En 2014, Guillermo del Toro s'est exprimé au sujet de "Pacific Rim 2" dans un entretien accordé au Wall Street Journal, qu'il annonce différent du premier opus, mais tout aussi gigantesque : "C'est compliqué de créer un monde qui ne vienne pas d'un comic-book, qui ait sa propre mythologie, donc il nous a fallu faire pas mal de sacrifices afin de pouvoir tout mettre dans le premier film", a confié le cinéaste, qui a poursuivi : "Les deux films fonctionnent de manière indépendante. Ils sont très différents, mais apporteront le même gigantesque et grisant spectacle. Mais la teneur des deux films, leurs sens, sera différent."
L’histoire de Pacific Rim Uprising se passe en 2035, dix ans après les événements survenus dans le premier opus qui ont vu l’humanité triompher de la menace Kaiju.
John Boyega incarne le fils de Stacker Pentecost, que jouait le charismatique Idris Elba dans le premier volet. Le comédien explique au sujet de son personnage qui a grandi dans l’ombre de son père et qui s’est battu pour être à la hauteur de la réputation de sa famille. "Il avait l’ambition de devenir un pilote de Jaeger, et avait même entamé son entraînement à la PPDC Academy, mais il s’est interrompu suite à un affrontement avec son père : il s’est alors rebellé et a emprunté une voie périlleuse. Dans le film, on retrace son parcours qui l’amène à devenir un véritable héros."
John Boyega, qui est également producteur sur le film, a fait venir le cascadeur Liang Yang sur le tournage, car il avait déjà travaillé avec lui pour les scènes de combat de Star Wars le réveil de la force. Ce dernier a choisi d’imaginer les déplacements des Jaegers non pas seulement à partir des mouvements des humains, mais également en partant des nouveaux Jaegers, plus agiles et plus acrobatiques. Boyega explique : "On voulait être sûrs qu’on pourrait montrer ces acrobaties comme une amélioration conséquente par rapport aux robots du premier film. Du coup, on a fait venir Liang, qui est un expert en arts martiaux, afin qu’il puisse visualiser en amont ce que Steven attendait. Ensuite, il est juste parti de toutes les idées de Steven pour construire quelque chose."
La majeure partie du tournage s’est déroulée dans les studios de la Fox en Australie, et les extérieurs ont été filmés dans les environs de Sydney et Brisbane. Plusieurs scènes ont également été tournées sur les plateaux des studios Wanda à Qingdao, en Chine, puis la production a effectué plusieurs prises de vues en décors naturels dans la région du Mont Fuji au Japon, à Séoul et Pusan en Corée du Sud, ainsi que dans des cascades et des glaciers en Islande. Pas moins de 500 personnes étaient réunies sur les plateaux des studios Wanda.
Dans le premier film, la plupart des attaques des monstres se produisent de nuit, sous la pluie, et comportent une dimension très atmosphérique. Pour cette suite, Steven S. DeKnight a voulu au contraire que la majorité des combats aient lieu en plein jour.
Steven DeKnight souhaitait que les objets que l'on voit dans le film, tels que les ordinateurs et les tablettes, soient reconnaissables, mais a demandé au département artistique d’imaginer à quoi ces outils pourraient ressembler dans 20 ans. L’accessoiriste Steve Melton précise pourquoi : "On date un film par l’électronique. À la seconde où on perçoit un téléphone ou une tablette on sait en quelle année on est. Steven a dit "Essayons de reconnaître ce que c’est mais en poussant un peu le design. Que peut-on faire avec les tablettes pour qu’elles soient un peu différentes" ? On a donc créé une technologie qui se plie. Le PPDC et Liwen et son équipe peuvent plier leurs tablettes et les ranger dans leurs poches »."
De nombreuses scènes du film exigeaient des chorégraphies complexes. Ainsi, pendant toute la préparation et le tournage, la coach australienne et spécialiste de fitness Naomi Turvey a eu pour mission d’élaborer des entraînements rigoureux et personnalisés pour John Boyega, Cailee Spaeny, Scott Eastwood et les interprètes des Cadets. "On a intégré des mouvements spécifiques au sein de chaque entraînement pour que les acteurs s’y habituent. Avec John et Scott, on a fait beaucoup de travail sur le tapis de course et de la boxe pour qu’ils puissent tenir le coup au fur et à mesure des prises", se rappelle Turvey. Spaeny, quant à elle, a fait trois mois de parkour, de course à pied et de boxe et a suivi un régime alimentaire spécifique avant même d’aller en Australie pour poursuivre son entraînement avec Turvey.