प्रधान उत्पादन १५ जनवरी २०१८ को लंदन, इंग्लैंड और डेनवर, कोलोराडो में शुरू हुआ। इसके नौ दिन बाद, लीजेंड्री ने घोषणा की कि प्रमुख फोटोग्राफी आधिकारिक तौर पर शुरू हो गई थी। पिकाचु के लिए ऑन सेट इंटरेक्शन और वोकल रिफरेन्स का अधिकांश हिस्सा जॉन बेली द्वारा भरा गया था। हालांकि, उनके सभी संवाद बाद में रयान रेनॉल्ड्स द्वारा डब किए गए। प्रधान फोटोग्राफी का समापन १ मई २०१८ को हुआ। हैम्पशायर के शेपर्टन स्टूडियो, वार्नर ब्रदर्स स्टूडियो, लेवेसडेन, और मिनली वुड्स में; कोलोराडो के ग्रामीण क्षेत्रों, डेनवर और कोलोराडो स्प्रिंग्स के बाहर; और स्कॉटलैंड में कुछ फिल्मांकन किया गया।

फिल्म के सिनेमेटोग्राफर, जॉन मैथिसन ने उल्लेख किया कि, उनकी अन्य फिल्मों की तरह, डिटेक्टिव पिकाचु को पारंपरिक फिल्म पर फिल्माया गया, ज्यादातर समकालीन फिल्मों के विपरीत - जो डिजिटल रूप से शूट की जाती हैं। उन्होंने कहा कि पारंपरिक फिल्म का उपयोग इसे "अधिक यथार्थवादी दिखने" में मदद करता है।

फिल्मांकन
कथानक
पात्र चयन
निर्माण