После премьеры в сети 2010 году короткометражки с таким же названием «Пиксели», работой заинтересовались кинокомпании. В том же году, директора компаний Happy Madison (основанной Адамом Сэндлером) и Columbia Pictures связались с автором фильма Патриком Жаном. Студии собирались снять фильм, который планировался быть анимационным, рассчитанным на трансляцию в формате 3D. Позже на смену Коламбии Пикчерз пришли Sony, выкупившие права.

Сценарий переписывался несколько раз. Окончательная версия вышла в 2012 году, это была доработка Тима Херлиха. Переговоры с Крисом Коламбусом («Гарри Поттер», «Один дома»), который и снял полнометражную версию «Пикселей», длились до 30 мая 2013 года. Создавая команду истребителей пиксельных врагов, авторы комедийного экшна вдохновлялись «Охотниками на привидений».

Интересно, что помимо многих отсылок на конкретные игры, в качестве персонажа выступает профессор Иватани, тот самый, который создал Пэк-мена. В фильме его роль исполнил японо-канадский актёр Деннис Акаяма. Но Иватани всё же лично засветился в картине. Он изобразил механика, настраивающего аркадный автомат в прологе «Пикселей».

Кевин Джеймс, который наравне с Питером Динклэйджем и Акаямом исполнил роль экранного напарника Сэндлера, — его друг. Персонаж Питера Динклейджа Эдди Плант отчасти основан на Билли Митчелле, чемпионе по классическим видеоиграм. В частности, Митчелл первым в мире набрал максимально возможное число очков в Pac-Man.

Максимальное количество очков набранное в играх в фильме основывалось на реальных рекордах. Набранные Сэмом Бреннером 3 333 360 очков в игре «Pac-Man» — это количество очков, получаемое при идеальном прохождении игры. Впервые такого результата достиг Билли Митчелл (Billy Mitchell). 16 389 548 очков, которые набрал Ладлоу в игре «Centipede», это результат лишь на одно очко превышающий реальный мировой рекорд Джима Шнайдера (Jim Schneider). В игре «Donkey Kong» Эдди набирает 1 068 100 очков — этот результат на 100 очков превышает мировой рекорд Хэнка Чена (Hank Chien).

Создатели фильма перебрали 222 комбинации различных нарядов и причесок при создании костюма Леди Лизы (вымышленной героини аркадной игры 1980-х под названием Dojo Quest).

Декорации платформ из игры Donkey Kong были выстроены на площадке Mega Stage студии Pinewood Toronto Studios. Общая высота конструкции составила более 20 метров.

Для съёмок фильма разыскали сотни настоящих игровых автоматов. Каждый из них был отремонтирован. Процесс этот был достаточно трудоёмким — к каждому автомату приходилось подбирать требуемые наклейки, обновлять короб, вставлять новые жидкокристаллические дисплеи и всю прочую электронную начинку. Прежде чем попасть на съёмочную площадку, каждый игровой автомат должен был быть одобрен компанией, которая представляла на рынке соответствующую торговую марку.