当初本片的导演预定是押井守,已经于2010年9月CEATEC JAPAN 2010的松下大厅公开了45秒动画DEMO。押井守对这部片子挪用了一部分构想来自1985年夭折的剧场版动画《押井守版鲁邦三世》,比如天使的化石和东京内高耸入云的摩天楼是象征“塔”之类。神山健治在剧本中想到了让人造人009岛村乔成为高中生这个点子,就按照他的想法使Production I.G(以下简称PIG)投入全新制作。后来,押井守主张的创作方向比较消极,他是打算让全部的人造人成员死亡除了009和003幸存下来,最后009和003将继续追究谜团下去。可惜制作委员会的人不同意押井守的主张,强调不能让任何一个人造人的成员死去。于是,押井守彻底退出了正片的制作,神山健治接棒导演。