La miniserie marcó el regreso de Amy Sherman-Palladino y de su esposo Daniel Palladino como guionistas y directores, tras haber abandonado la producción antes de la séptima y última temporada de la serie original debido a una negociación contractual fallida.

El desarrollo del proyecto se vio facilitado por la renovada popularidad de la serie original gracias a su emisión en streaming en Netflix, tras años de rumores sobre una posible película o reunión del elenco.

El 19 de octubre de 2015 se confirmó que Netflix y Warner Bros. Television habían llegado a un acuerdo para producir la continuación en formato de miniserie de cuatro episodios de unos 90 minutos cada uno, bajo el título provisional Gilmore Girls: Seasons.

Amy Sherman-Palladino explicó que el formato de episodios largos estuvo inspirado en la serie británica Sherlock, ya que funcionaban como pequeñas películas independientes que permitían contar historias con ritmo cinematográfico.

El rodaje comenzó el 2 de febrero de 2016 en Los Ángeles y se extendió hasta finales de junio de ese año, filmándose principalmente en los estudios Warner Bros. en Burbank, donde se reconstruyeron los decorados originales de Stars Hollow.

El productor Gavin Polone demandó a Warner Bros. Television reclamando crédito y pagos adicionales por su implicación temprana en la serie original, pero finalmente no participó en la miniserie y no figuró en los créditos.

Sparky, el perro que interpretaba a Paul Anka, la mascota de Lorelai, fue confirmado para regresar en la miniserie, al igual que la mayoría del elenco original, incluidos personajes secundarios como Babette, Taylor Doose y Miss Patty, identificados por fans a través de investigación en redes sociales.

Melissa McCarthy confirmó oficialmente su regreso como Sookie St. James en el programa The Ellen DeGeneres Show, tras semanas de rumores que sugerían que no participaría en la revival.

La miniserie se emitió por primera vez en televisión abierta en Estados Unidos en noviembre de 2020, en una versión editada por The CW, en parte porque la cadena necesitaba programación adicional durante la pandemia de COVID-19, y también fue transmitida por Up TV.