La mini-série marque le retour d'Amy Sherman-Palladino et de son mari Daniel Palladino à l'univers de Gilmore Girls, après leur départ suite à un désaccord contractuel à la fin de la sixième saison de la série originale.

Amy Sherman-Palladino a expliqué que le format de quatre épisodes de 90 minutes, chacun correspondant à une saison de l'année, s'inspirait de la série Sherlock, dont elle est fan, car ce format permettait de créer des « mini-films ».

Le projet, d'abord provisoirement intitulé « Gilmore Girls: Seasons », est né d'un accord conclu en octobre 2015 entre Netflix et Warner Bros., porté par la popularité retrouvée de la série grâce au streaming.

Le retour de nombreux acteurs secondaires a été confirmé progressivement sur les réseaux sociaux entre janvier et avril 2016, certains rôles étant même retrouvés par un site de fans grâce à un travail d'enquête, comme ceux de Sally Struthers, Michael Winters et Liz Torres.

Melissa McCarthy, dont le retour était incertain malgré des rumeurs contraires, a officiellement annoncé sa participation à l'émission The Ellen DeGeneres Show le 7 avril 2016.

Le producteur Gavin Polone, impliqué dans la série originale, a poursuivi Warner Bros. Television pour obtenir un crédit sur la mini-série et des paiements liés à son implication initiale, mais il n'a finalement joué aucun rôle dans la production et n'a pas été crédité.

Le tournage a eu lieu principalement sur le terrain des studios Warner Bros. à Burbank, en Californie, avec des scènes extérieures supplémentaires tournées dans et autour de Los Angeles, du 2 février au 30 juin 2016.

La mini-série a été rediffusée sur The CW et Up TV en novembre 2020, dans une version modifiée, en partie parce que The CW avait besoin de programmes supplémentaires pour compléter sa grille pendant la pandémie de COVID-19.