Greg Daniels a eu l’idée de la série à la fin des années 80, alors qu’il travaillait au Saturday Night Live. Une dizaine d’années plus tard, le créateur développe l’histoire sous forme de roman, avant de le délaisser au profit de son travail sur The Office. Lors de la grève des scénaristes en 2008, Greg Daniels reprend temporairement l’écriture de son ouvrage. Lorsque The Office touche à sa fin en 2013, il conçoit finalement son projet à destination du petit écran. Si plusieurs décennies se sont donc écoulées avant qu’Upload ne voit le jour, Greg Daniels estime que c’est pour le mieux : "Il y a eu tellement d’avancées en termes de réalité virtuelle, d’imagerie médicale, etc… Si j’avais développé la série quand j’en ai eu l’idée pour la première fois, j’aurais certainement fait quelque chose de très ringard."
Après plusieurs années passées sur Parks and Recreation, puis The Office, Greg Daniels souhaitait changer de registre. De la comédie, il s’est donc penché sur la science-fiction, avec des références telles que Truly Madly Deeply, Eternal Sunshine of the Spotless Mind et Her. Par ailleurs, Greg Daniels voulait revenir derrière la caméra. Afin de s’entraîner à gérer d’importants effets visuels, il a réalisé deux épisodes de la série de science-fiction People of Earth.
La série a été tournée entre le Canada et les Etats-Unis. Certains plans extérieurs ont été filmés au Mohonk Mountain House, à New Paltz dans l’état de New York.
Directeur artistique sur les films Moonrise Kingdom et The Grand Budapest Hotel de Wes Anderson, Gerald Sullivan occupe le poste de chef décorateur sur la série. Il a notamment conçu le design des voitures futuristes, construites en fibre de verre.
Afin d’aider les comédiens à entrer dans l’univers de la série, Amazon leur a organisé des séances de réalité virtuelle. "Quand j'ai enlevé le casque, j'étais à bout de souffle et trempée de sueur. C'était tellement intense !", témoigne Andy Allo. Son partenaire de jeu, Robbie Amell, est quant à lui plus expérimenté en la matière : "Mes rôles dans The Tomorrow People, Flash et Code 8 m’ont permis de comprendre le fonctionnement des effets visuels et d’être à l’aise face à des écrans verts." Ainsi, ce dernier s’est rendu de lui-même à Las Vegas, où l’hôtel MGM Grand propose une expérience de réalité virtuelle en 360°.