La série a été développée immédiatement après la fin de Batman: The Brave and the Bold en novembre 2011, avec l'intention que Batman revienne à un ton plus « sérieux ».

Les producteurs ont décidé d'éviter d'utiliser le Joker et ont plutôt eu recours à des méchants moins connus des bandes dessinées, comme le Professeur Pyg et Mr. Toad, tirés de la bande dessinée « Batman et Robin » écrite par Grant Morrison.

Anarky a été conçu à l'origine comme le principal méchant de la série, un choix loué par un commentateur de Wired pour sa pertinence suite à la montée du mouvement Occupy et du collectif Anonymous.

Le directeur Sam Register a comparé la nouvelle compagne de Batman, Katana, à un substitut de Robin, affirmant que « Katana va être son nouveau Robin, mais pas nécessairement ».

Suite au massacre d'Aurora, Colorado, survenu en 2012 lors d'une projection de « The Dark Knight Rises », les producteurs ont modifié le design des armes à feu dans la série pour qu'elles paraissent moins réalistes.

Les premiers affiches promotionnelles, non destinées à la diffusion publique, montraient Alfred comme un « majordome pistoléro » combattant aux côtés de Batman, ce qui a suscité une forte réaction négative parmi les fans qui considéraient cela contraire aux principes du personnage.

Le producteur Glen Murakami a répondu aux critiques en expliquant que l'affiche visait à montrer une image d'action avec tout le casting, plaisantant que « tu ne peux pas avoir une pose d'action d'un mec debout avec un plateau ».

Pour tester le fonctionnement de la ceinture utilitaire de Batman en mouvement, l'équipe de design de Murakami a construit une réplique complète en carton et l'a portée.

Les batarangs ont été conçus pour s'ouvrir et fonctionner réellement lorsqu'ils sont extraits de la ceinture, et du poids a été ajouté à la Batmobile numérique pour que son mouvement dans les rues soit crédible.

Le générique d'ouverture de la série a été composé par le groupe de rock indépendant Dum Dum Girls, tandis que la musique de fond était en charge de Frederik Wiedmann.

La série a été retirée de la programmation de Cartoon Network sans explication officielle en octobre 2013, après quoi elle a été transférée au bloc Toonami d'Adult Swim, où les 26 épisodes ont finalement été diffusés entre 2014.