Trước đầu những năm 1970, hầu hết trichloroethylen được sản xuất theo quy trình hai bước từ axetylen. Đầu tiên, acetylene được xử lý bằng clo bằng chất xúc tác clorua sắt ở 90   °C để sản xuất 1,1,2,2-tetracloroethane theo phương trình hóa học

1,1,2,2-tetrachloroethane sau đó được khử clo để tạo ra trichloroetylen. Điều này có thể được thực hiện bằng dung dịch canxi hydroxit

hoặc trong pha hơi bằng cách làm nóng nó đến 300-500   °C trên chất xúc tác bari clorua hoặc canxi clorua

Tuy nhiên, ngày nay, hầu hết trichloroethylen được sản xuất từ ethylene. Đầu tiên, ethylene được clo hóa qua chất xúc tác clorua sắt để tạo ra 1,2-dichloroethane.

Khi đun nóng đến khoảng 400   °C với clo bổ sung, 1,2-dichloroethane được chuyển đổi thành trichloroetylen

Phản ứng này có thể được xúc tác bởi nhiều loại chất. Chất xúc tác được sử dụng phổ biến nhất là hỗn hợp kali clorua và nhôm clorua. Tuy nhiên, các dạng khác nhau của carbon xốp cũng có thể được sử dụng. Phản ứng này tạo ra tetrachloroetylen như một sản phẩm phụ, và tùy thuộc vào lượng clo được cung cấp cho phản ứng, tetrachloroetylen thậm chí có thể là sản phẩm chính. Thông thường, trichloroetylen và tetracloroetylen được thu thập với nhau và sau đó được tách ra bằng cách chưng cất.