Le concept du film a d'abord été proposé par le producteur exécutif Marc Ceccarelli lors d'une séance de brainstorming pour Bob l'éponge, le film : Eponge en cavale (2020), avant d'être écarté puis repris quelques années plus tard lorsque l'équipe a voulu développer une histoire centrée sur Sandy.

La réalisatrice Liza Johnson, novice dans l'animation, a été engagée grâce à son travail sur un épisode de la série What We Do in the Shadows intitulé 'The Curse', qui contenait la blague préférée de Marc Ceccarelli dans toute la série.

Carolyn Lawrence, voix de Sandy depuis le début de la franchise, a entendu des rumeurs au travail concernant un projet centré sur son personnage et a raconté avoir été sous le choc en recevant l'appel confirmant l'existence du film.

En août 2021, il a été révélé que les plans initiaux de tournage du film à Los Alamos avaient été abandonnés à cause de réécritures du scénario.

Le film devait à l'origine sortir en exclusivité sur Paramount+ dès 2023 selon les déclarations du PDG de Nickelodeon Brian Robbins en février 2022, mais il a finalement été annoncé pour une sortie sur Netflix en 2024 en avril 2023.

L'animation du film a été assurée par Pipeline Studios et Sinking Ship Entertainment en Ontario (Canada), tandis que les effets visuels des scènes en prises de vues réelles ont été réalisés par Spin VFX en Ontario et ReDefine Animation à Montréal.

N'ayant jamais travaillé dans l'animation auparavant, la réalisatrice Liza Johnson a storyboardé l'intégralité du film dès le début de la production et a collaboré avec le superviseur d'animation Piero Piluso pour créer un style visuel intégrant à la fois animation et prises de vues réelles.

Le film a fuité dans son intégralité sur X (anciennement Twitter) le 21 janvier 2024, plusieurs mois avant sa sortie officielle sur Netflix le 2 août 2024.

Dès son week-end de lancement sur Netflix, le film a comptabilisé 12,8 millions de vues, devenant le titre le plus regardé de la plateforme cette semaine-là, devançant des films comme Paw Patrol: The Mighty Movie et Trolls Band Together.

Le groupe Moniker a composé la musique originale du film, qui comprend un thème pour Sandy basé sur le thème musical original de SpongeBob SquarePants, interprété par la chanteuse Tami Neilson.