Siêu phẩm Avatar ra mắt ngày 18/12/2009 mở ra cuộc cách mạng về công nghệ phim 3D tại phòng vé. Ý tưởng thực hiện bộ phim này được James Cameron ấp ủ từ 15 năm trước.
Trong 13 năm, nhà làm phim người Canada dành công sức nghiên cứu công nghệ và chuẩn bị kịch bản cho các phần kế tiếp. Avatar: Dòng Chảy Của Nước dự kiến phát hành vào tháng 12/2022. Ba tập phim tiếp theo cũng đã được lên kế hoạch sản xuất, dự kiến ra mắt lần lượt vào các năm 2024, 2026 và 2028 với chi phí khoảng 1 tỷ USD.
Đội ngũ của James Cameron bắt tay thực hiện Avatar: Dòng Chảy Của Nước từ năm 2010, ngay sau khi phần 1 vươn lên trở thành phim ăn khách nhất mọi thời đại. Biên kịch Josh Friedman trở thành người cứu cánh của James Cameron trong giai đoạn khó khăn. Hai người hợp tác viết trong suốt 4 năm từ 2013 đến 2017. Đây cũng là lúc James Cameron quyết định mở rộng bộ phim từ một trilogy (ba tập) thành pentalogy (năm tập).
Phần 2, đạo diễn yêu cầu ê-kíp xây dựng một thế giới hoàn toàn mới dưới mặt biển xanh. Họ thiết kế một bể nước chứa 900.000 gallon làm trường quay cho các cảnh dưới nước. Các diễn viên phải học lặn để mặc các bộ đồ chuyên dụng, nhằm áp dụng công nghệ motion-capture, phục vụ khâu hậu kỳ, kỹ xảo.
James Cameron muốn quay thật dưới nước thay vì dùng CGI. “Có thể cách này sẽ giúp bộ phim đẹp hơn. Bạn muốn xem cảnh người dưới nước. Vì vậy, chúng tôi cần ghi hình đúng như thế. Đó không phải sự đột phá. Nếu muốn quay phim Viễn tây, bạn cần học cách cưỡi ngựa. Sam vốn là người mê lướt sóng. Trong khi đó, Sigourney và Zoe cùng nhiều người khác không quá quen với môi trường biển. Vì vậy, tôi nói rõ ràng các yêu cầu và mời nhiều chuyên gia dạy họ cách nhịn thở”, đạo diễn chia sẻ trên New York Times.
Quãng thời gian 13 năm là lúc James Cameron nghiên cứu các công nghệ mới cho dự án. Ê-kíp sử dụng những công nghệ và máy quay tiên tiến với độ phân giải 6K, máy ảnh chống nước. Đạo diễn mất khoảng ba năm thử nghiệm các phân đoạn và kỹ xảo motion-capture dưới nước.
Tháng 9/2020, James Cameron cho biết có đủ 95% cảnh quay cần thiết cho phần ba của phim. Lấy bối cảnh hơn một thập kỷ sau các sự kiện của phần phim đầu tiên, Avatar: Dòng Chảy Của Nước tiếp tục câu chuyện của gia đình Sully (Jake, Neytiri và hai con của họ). Bộ phim có kinh phí sản xuất dự kiến là 250 triệu USD.
Dàn diễn viên chính gồm Sam Worthington, Zoe Saldaña hay Stephen Lang trong vai phản diện vẫn trở lại ở tập mới. Minh tinh gạo cội Sigourney Weaver từng vào vai giáo sư Grace Augustine ở phần trước nhưng trở lại với vai Kiri – con gái của Jake Sully và Neytiri - ở tập này. Minh tinh Kate Winslet, đả nữ châu Á Dương Tử Quỳnh và ngôi sao cơ bắp Vin Diesel là những cái tên mới gia nhập hành tinh Pandora ở tập này.