फिल्म को आधिकारिक तौर पर जुलाई २०१६ में घोषित किया गया था, हालांकि लीजेंड्री पिक्चर्स के साथ उस साल के अप्रैल की शुरुआत में ही वार्ताएं शुरू होने की खबर थी। द पोकेमोन कंपनी और लेटरमैन, दोनों ही डिटेक्टिव पिकाचु पर आधारित फिल्म बनाने के पक्ष में थे, क्योंकि उनकी रुचि पोकेमोन एनिमेटेड टीवी श्रृंखला के नायक ऐश केचम के अलावा किसी अन्य चरित्र पर केंद्रित फिल्म बनाने की थी। फिल्म के आधार पर लेटरमैन ने कहा, "द पोकेमॉन कंपनी, उन्होंने पहले से ही ऐश पर कई फिल्में बनाई हैं, और वे एक नए चरित्र का उपयोग करने के इस विचार को लेकर लीजेंड्री के पास आए थे। इसलिए जब मैं इससे जुड़ा, तो मुझे डिटेक्टिव पिकाचु नामक इस चरित्र के बारे में बताया गया था, और मुझे इसके पीछे की कहानी से प्यार हो गया।" पोकेमोन के लोगों से बात करने का विचार १९९० के दशक की टीवी श्रृंखला के लिए एक प्रारंभिक अवधारणा से उत्पन्न हुआ था, लेकिन मूल गेम डेवलपर, गेम फ्रीक, इस अवधारणा से असंतुष्ट था, और इसलिए तब इसे हटा दिया गया था। २०१६ के डिटेक्टिव पिकाचु स्पिन-ऑफ गेम के लिए इस विचार को पुनर्जीवित किया गया था। लेटरमैन ने कहा कि उन्होंने "शूटिंग से पहले सभी पात्रों को डिजाइन करने में एक साल बिताया ताकि हम इसे ठीक तरह से कर सकें।"

रॉब लेटरमैन को ३० नवंबर २०१६ को फिल्म का निर्देशन करने के लिए काम पर रखा गया था, और स्टूडियो ने २०१७ में निर्माण शुरू करने के लिए परियोजना को फास्ट-ट्रैक किया था। १६ अगस्त २०१६ को निकोल पर्लमैन और एलेक्स हिर्श की पटकथा लिखने के लिए लीजेंड्री के साथ बातचीत हुई। बाद में एरिक पियर्सन, थॉमस मैक्कार्थी, डेरेक कोनोली, डैन हर्नांडेज़, बेंजी समित और लेटरमैन द्वारा इसमें संशोधन किए गए। अंततः, "बिलिंग द्वारा" हर्नांडेज़, समित, लेटरमैन, और कोनोली को पटकथा लेखन का, जबकि हर्नांडेज़, समित और पर्लमैन को कहानी का श्रेय मिला।

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