5 centimètres par seconde est une adaptation live du film d'animation du même nom réalisé par Makoto Shinkai en 2007. Au sujet de cette œuvre de jeunesse, le réalisateur de Your Name déclare : "Le film d’animation que j’ai réalisé il y a près de vingt ans était une œuvre immature et inachevée. Le film étant à l’image de mes sentiments de l’époque et de ma peur de l’inconnu, il me serait difficile aujourd’hui de réaliser un film comme celui-là ou même juste de le reproduire."
C’est la première fois que Makoto Shinkai donne son accord plein et enthousiaste à l’adaptation en prises de vue réelles d’une de ces œuvres (une première tentative d’adaptation américaine de Your Name n’a jamais vu le jour faute d’accord final du maître sur le projet) : "Au début du film, je me suis senti quelque peu mal à l’aise, comme si je leur avais transmis un film inachevé. Puis j’ai été subjugué par les images, et à ma grande surprise, j’ai même pleuré à la fin. Je ne sais pas si j’ai pleuré en raison du travail de Yoshiyuki Okuyama et son équipe ou alors en raison d’une époque révolue, les années 2000. Quoi qu’il en soit, j’étais profondément ému."
C’est le producteur Hiromasa Tamai de Fuji Television qui est à l'origine de cette adaptation live du film de Makoto Shinkai. Il a contacté ce dernier via le formulaire de contact du site officiel de CoMix Wave Film (CWF), la société qui le produit.
Initialement, Noritaka Kawaguchi, président de CWF et producteur exécutif du film animé, estimait que l'œuvre originale, qui dure 63 minutes, était trop courte pour être adaptée telle quelle.
Hiromasa Tamai a alors demandé à Ayako Suzuki, qu’il avait rencontrée lors du concours Fuji TV Young Scenario Award 2020, de s’atteler à l’écriture. Celle-ci a relevé ce défi de taille et a rédigé une première version intégrant une histoire originale à l’œuvre originale. Cette première version ayant été apprécié par CWF, l’aventure a pu commencer.
Hokuto Matsumura, l'acteur qui incarne Takaki, tient son premier rôle principal au cinéma grâce à 5 Centimètres par seconde. Il connaît déjà l'univers de Makoto Shinkai puisqu'il doublait Sōta Munakata dans Suzume. Également chanteur, il est membre du groupe de J-pop SixTONES.
1991, la chanson-thème du film, fait référence à l’année de la rencontre entre Takaki et Akari et a été composé par Kenshi Yonezu. Il s'avère que 1991 est aussi son année de naissance, ainsi que celle du réalisateur Yoshiyuki Okuyama et de l'actrice Mitsuki Takahata.
Le compositeur raconte : "J’étais jeune quand j’ai découvert l’œuvre originale et je trouve formidable que ce soit Yoshiyuki Okuyama, avec qui j’ai travaillé sur de nombreux clips, qui soit à l’origine de son adaptation. C’est un honneur pour moi de faire partie du projet avec cette chanson écrite spécialement pour le film mais qui est aussi très personnelle."
Le réalisateur tenait à ce que chaque membre de l'équipe apporte ses propres expériences à l'histoire, à l'instar de Makoto Shinkai qui s’était inspiré de ses souvenirs d’enfance pour créer l’œuvre originale. Yoshiyuki Okuyama a organisé des réunions et des lectures dans son atelier, qui était à l’origine la maison de ses grands-parents, afin de favoriser l'émergence des sentiments.
Avant le tournage, le réalisateur a écrit une lettre à l’équipe avec ses pensées sur le film et a créé un manuel de 110 pages contenant des explications sur l’œuvre originale, le contexte historique, ainsi que les caractéristiques de chaque personnage par tranche d’âge.
Ressentant de la pression à l'idée de porter à l'écran l'œuvre de Makoto Shinkai, Yoshiyuki Okuyama a préparé un document de 132 pages répertoriant et classant le travail de caméra du film animé. Il a analysé de manière approfondie les intentions derrière chaque angle et chaque cadrage et s’est efforcé à les reproduire du mieux possible.