Un raccourci dans le temps est l'adaptation du roman pour adolescents éponyme de Madeleine L'Engle paru en 1962. L'ouvrage reçoit l'année suivante la médaille Newbery récompensant la meilleure œuvre pour la jeunesse. Il a depuis été traduit dans 35 langues et vendu à 23 millions d'exemplaires dans le monde. Le succès est tel que quatre suites voient le jour, poursuivant les aventures des mêmes personnages : Le vent dans la porte, Une terre à la dérive, Many waters et An acceptable time, les deux derniers n’ayant jamais été traduits en français.
C'est le producteur Jim Whitaker qui contacta en premier le studio Disney pour lui proposer de porter sur grand écran l'oeuvre de Madeleine L'Engle. Il est rapidement rejoint par la productrice Catherine Hand qui était une proche de l'auteure. En effet, celle-ci lui a légué à sa mort les droits de son livre.
C'est la scénariste Jennifer Lee qui a été chargée de tirer du roman un scénario. On lui doit l'un des plus grands succès de Disney de ces dernières années, La Reine des neiges. A l'instar du film d'animation, Un raccourci dans le temps raconte "l’histoire intime d’une jeune fille qui comprend et accepte qui elle est, et y puise sa force", explique le producteur Jim Whitaker.
Jennifer Lee a également signé les scripts des Mondes de Ralph et Zootopie.
C'est Storm Reid, 12 ans, qui a été choisie pour incarner Meg Murry, l'héroïne d'Un raccourci dans le temps. Elle confie : "C’est une grosse pression d’être l’une des premières jeunes filles afro-américaines à tenir le rôle principal d’un film d’anticipation. Mais quand la nouvelle a été annoncée, la réaction a été extraordinairement positive ; les petites filles qui me voyaient trouvaient qu’on était pareilles ! Cela m’a beaucoup inspirée, et j’ai vu comme un honneur cette chance de faire partie d’un film si spécial."
Le tournage a débuté en novembre 2016, à Compton, Los Angeles. L’équipe a également posé ses caméras dans les quartiers de West Adams, Venice Beach et San Pedro puis dans les forêts de séquoias de la Californie du Nord. Une équipe réduite s'est ensuite rendue en Nouvelle-Zélande pour filmer les paysages de plusieurs lieux reculés. Le tournage s’est terminé fin février 2017.
Pour que les recherches des Murry soient crédibles, l'équipe a eu recours à des équipements fournis par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Les murs du laboratoire sont ainsi recouverts de schémas, de graphiques et de données applicables aux recherches des deux scientifiques, et toutes leurs équations ont été fournies par de vrais astrophysiciens et physiciens théoriciens.
On doit les costumes extravagants de Madame Quidam, Madame Quiproquo et Madame Qui au chef costumier espagnol Paco Delgado, collaborateur régulier de Alex de la Iglesia (Le Crime farpait, Balada Triste) et de Pedro Almodovar (La Piel que habito).
La bande originale d'Un Raccourci dans le temps est composée par Ramin Djawadi, célèbre pour avoir signé le générique de Game of Thrones. On peut également entendre au cours du film Flower of the Universe de Sade, Magic composée par Sia avec le musicien Jesse Shatkin, Let Me Live par Kehlani, Warrior par le duo Chloe x Halle et I Believe interprétée par DJ Khaled et Demi Lovato.