Le projet est né en octobre 2013 quand Marvel Television préparait quatre séries dramatiques et une minisérie, totalisant 60 épisodes, pour les proposer à des services de vidéo à la demande comme Netflix, Amazon et WGN America.
En 2015, le rédacteur en chef de Marvel Comics Joe Quesada a expliqué que changer la composition originale des Defenders des comics (Doctor Strange, Hulk, Namor et Silver Surfer) pour des héros "street level" ne posait aucun problème, car le grand public ne connaissait pas la formation classique du groupe.
Le showrunner Douglas Petrie a quitté la production au tout début du tournage en octobre 2016 ; selon Jeph Loeb, une fois les scripts terminés, Petrie a choisi de "poursuivre d'autres projets" pendant que Marco Ramirez restait seul showrunner.
Jeph Loeb a comparé la collaboration entre Petrie/Ramirez et les showrunners des séries individuelles (Melissa Rosenberg, Cheo Hodari Coker, Scott Buck) à la façon dont Joss Whedon consultait les réalisateurs des films de la Phase One du MCU avant de tourner Avengers.
Plutôt que de s'inspirer du modèle Avengers, avec un QG unique et des costumes assortis, les scénaristes ont préféré des influences comme Les Douze Salopards (1967) et Les Sept Samouraïs (1954), mettant en scène des personnages qui ne voulaient pas forcément s'associer.
Sigourney Weaver a été approchée pour le rôle d'Alexandra après que l'équipe de production ait décrit pendant quatre mois le personnage comme "un type Sigourney Weaver" avant que Jeph Loeb ne la contacte réellement.
La costumière Stephanie Maslansky a dû choisir entre travailler sur The Defenders ou sur la première saison de The Punisher en raison d'un conflit d'emploi du temps, et a opté pour The Defenders afin de conclure son travail sur l'ensemble des séries Marvel Netflix.
Le tournage s'est déroulé sous le titre de travail "Group Therapy" à New York, du 31 octobre 2016 au 19 mars 2017, en parallèle du tournage de la saison 2 de Jessica Jones, avec lequel il pouvait se chevaucher.
La réalisatrice S. J. Clarkson a utilisé pour ses deux épisodes des objectifs vintage Panavision déjà employés sur Jessica Jones, ce qui a créé des problèmes d'approvisionnement ; le reste de la minisérie a donc été tourné avec des objectifs modernes Arri Master Prime utilisés sur Daredevil.
La scène d'ouverture, un combat à l'épée dans un tunnel inondé, a posé des problèmes techniques à l'équipe à cause de l'eau présente sur le plateau, tandis que l'introduction de Matt Murdock au tribunal a été tournée en un seul plan-séquence, en référence aux combats filmés en plan-séquence de sa série.
La séquence de tremblement de terre combinait des effets pratiques, comme tirer des objets avec des ficelles pour tout faire bouger, avec des effets visuels ajoutés en post-production, un équilibre jugé risqué car il aurait pu paraître too "kitsch" si mal exécuté.
Le compositeur John Paesano, déjà présent sur les deux premières saisons de Daredevil, a mêlé synthétiseurs et orchestre de 30 musiciens en reprenant la "couleur" thématique de chaque héros issue de sa série individuelle.
Le Quatuor Aeolus apparaît en caméo dans son propre rôle, interprétant le Premier Quatuor à cordes de Johannes Brahms pour le personnage d'Alexandra, dont la musique de Brahms accompagne plusieurs scènes clés de la minisérie.
La dernière image de la série, où Murdock se réveille aux côtés d'une religieuse, est un hommage à une case du comic "Born Again" (1986) de Daredevil, une des planches préférées de Marco Ramirez.
Le tenue finale d'Iron Fist, une veste de survêtement vert et or, s'inspire du survêtement porté par le personnage dans les comics, la costumière ayant jugé l'ensemble complet trop "mafia italienne" et préféré n'en garder que la veste.
Stan Lee apparaît en caméo sous forme d'une photo sur le plateau représentant le capitaine de police NYPD Irving Forbush, la même photo déjà vue dans les précédentes séries Marvel Netflix.
Selon la société d'analyse Jumpshot, The Defenders a été la série Marvel Netflix la moins visionnée, avec la plus forte chute de audience semaine après semaine (67%, 48% puis 41% sur 30 jours), bien qu'elle ait été la troisième série Netflix la plus "Binge Racée" au monde selon Netflix.
