À l'origine, en 2002, Alain Clert demande à sa fille Alexandra, avocate pénaliste, de réfléchir à une série montrant la mécanique judiciaire ; le projet devait être une série 'bouclée' (un épisode = une histoire), dont le pilote, tourné mais jamais diffusé, s'intitulait Intrigues au palais.

Alexandra Clert a trouvé ce concept initial trop glauque, ce qui a conduit la production et Canal+ à revoir entièrement le projet pour aboutir au feuilleton Engrenages.

Le titre original français Engrenages n'a pas de traduction littérale simple : le titre anglais Spiral reprend l'expression 'un engrenage de violence' ('a spiral of violence'), tout en gardant les connotations françaises de pièges mécaniques ou de cycle de dépendance ('l'engrenage de la drogue').

La saison 2 s'est basée sur l'histoire d'un vrai policier, Éric de Barahir, qui a ensuite participé à l'écriture des saisons 2, 3 et 4 de la série.

Le personnage de Joséphine Karlsson, avocate pénaliste incarnée par Audrey Fleurot, s'est inspiré de la véritable avocate Clarisse Serre.

Jean-Pierre Colombi, ancien commandant de la Brigade de répression du banditisme retraité, était conseiller technique sur la série avant d'intégrer directement le tournage à partir de la saison 5, après une apparition dans le dernier épisode de la saison 4.

Dès la saison 5, les auteurs ont commencé à travailler sur la nouvelle saison alors que le tournage de la saison précédente était encore en cours, et l'équipe de consultants (juges, avocats, policiers) s'est étoffée pour renforcer le réalisme de la série.

La saison 7 est dédiée à la mémoire du producteur Alain Clert, père d'Alexandra Clert (créatrice de la série et ancienne avocate pénaliste), mort le 29 mai 2018 à l'âge de 76 ans.

Engrenages a remporté l'International Emmy Award de la meilleure série dramatique en 2015 et a été vendue dans près de soixante-dix pays, ce qui en fait l'une des premières séries françaises à connaître un tel succès à l'export.