Đạo diễn Brad Bird phát biểu lần đầu vào ngày 22 tháng 6 năm 2007, một tuần trước khi phát hành Chuột đầu bếp (Ratatouille), rằng anh đang lên ý tưởng cho phần tiếp theo của Gia đình siêu nhân: "Tôi đã có một số mảnh ghép mà tôi cho là tốt rồi, nhưng chúng lại không liên kết với nhau."[7] Vào ngày 29 tháng 10 năm 2011, trước khi phát hành phim Điệp vụ bất khả thi: Chiến dịch bóng ma (Mission: Impossible – Ghost Protocol) do Brad Bird đạo diễn, tờ Forbes cho rằng Pixar đang lên kế hoạch cho phần tiếp theo của loạt phim Incredibles.[8]

Trong cuộc phỏng vấn vào tháng 5 năm 2013, Brad Bird thể hiện niềm thích thú của mình trong việc làm phần thứ hai của phim: "Tôi đã và đang suy nghĩ về việc này. Mọi người cứ nghĩ tôi làm lơ đi, nhưng sự thật không phải như thế. Bởi vì tôi rất yêu quý các nhân vật và cái thế giới đó." Anh tiếp tục, "Tôi đang vò đầu bứt tai đây. Tôi có rất, rất nhiều yếu tố mà tôi nghĩ sẽ rất hay khi cho vào phần tiếp theo của Incredibles, và tôi có thể ghép chúng lại với nhau, có lẽ tôi sẽ làm phần tiếp theo."[9]

Tại buổi họp mặt những người có cổ phần cho Disney vào tháng 3 năm 2014, CEO kiêm chủ tịch của Disney Bob Iger xác nhận rằng Pixar đang làm phần tiếp theo của Gia đình siêu nhân, với Brad Bird viết kịch bản.[10] Cũng trong tháng đó, Samuel L. Jackson nói với Digital Spy rằng anh muốn tiếp tục lồng tiếng cho Frozone trong phần tiếp theo này[11]. Tháng 4 năm 2015, Brad Bird tiết lộ cho NPR là đã bắt tay vào viết kịch bản cho phim.[12]

Tháng 5 năm 2015, Brad Bird xác nhận phần hai của Gia đình siêu nhân sẽ là tác phẩm tiếp theo của anh sau Thế giới bí ẩn (Tomorrowland).[13] Anh cũng nói rằng phim sẽ không đi theo những xu hướng của thể loại siêu anh hùng, anh giải thích: "Tôi cho rằng kiểu ý tưởng đó sẽ không thể thu hút người xem được mãi đâu. Đối với tôi, phần thú vị chưa bao giờ là phần "siêu anh hùng" mà là phần "gia đình", và vai trò của các siêu anh hùng ở trong đó".[14] Tháng 8 năm 2015, logo của phần hai được tiết lộ tại D23 Expo.[15] Tháng 9 năm 2015, Brad Bird nói rằng anh đang có ý định dùng những ý tưởng chưa dùng đến ở phần một do không phù hợp.[16][17] Tháng 10 năm 2015, Brad Bird xác nhận Michael Giacchino sẽ tiếp tục sáng tác nhạc phim.[18][19]

Tháng 11 năm 2016, Holly Hunter được xác nhận sẽ lồng tiếng cho Helen Parr / Elastigirl.[2] Ngày 15 tháng 12 năm 2016, Samuel L. Jackson đăng một tấm ảnh lên Instagram cho biết anh đang thu âm cho bộ phim, xác nhận rằng anh sẽ tiếp tục lồng tiếng cho Lucius Best / Frozone.[3] Ngày 7 tháng 7 năm 2017, concept art đầu tiên của phim được tung ra cùng với thông báo của nhà sản xuất.[20] Trong 2017 D23 Expo, Craig T. Nelson và Sarah Vowell được xác nhận sẽ tiếp tục lồng tiếng cho Mr. Incredible và Violet Parr, cùng với Huck Milner được tuyển chọn vào vai Dash Parr, thay thế cho Spencer Fox.[1] Sau đó Brad Bird xác nhận Helen Parr / Elastigirl sẽ là nhân vật chính của phần phim.[21]