导演吉尔莫·德尔·托罗编写和制作了该片,故事由编剧特拉维斯·比彻姆原创,他是在环太平洋的加州海岸线上构思出这个故事的中心要素。比彻姆称这个原创故事,里面有结合人类和机械人对抗外星怪兽的殊死战,而这些外星怪兽并不来自于银河系,而是从海底窜出。然而对这种规模的动作巨制来说,制片者也需要打造出能够与之平衡的人性中心故事。制作人乔·贾希尼则表示,不管面对多大威胁,电影的主题仍然是人性光辉。在剧作上,他和编剧搭档林山野要求精益求精。《艺术学院》的剧本前后一共改了16稿,不停地打磨每个角色的每一句对白,刘健要求“没有一句废话”,每一段话都要“有意思”,都要前后呼应。