本作は『劇場版 はいからさんが通る 前編 ~紅緒、花の17歳~』と『劇場版 はいからさんが通る 後編 ~東京大浪漫~』の2部構成で公開される。前編は『機動戦士ガンダムUC』『るろうに剣心-明治剣客浪漫譚-』を手がけた古橋一浩、後編は『ヤング・ブラックジャック』『リストランテ・パラディーゾ』の加瀬充子が監督に起用された。 キャラクターデザインは『ジョジョの奇妙な冒険 ダイヤモンドは砕けない』の西位輝実、背景デザイン・美術監督は『輪るピングドラム』の秋山健太郎、色彩設計は『ONE PIECE FILM Z』の辻田邦夫、撮影は『美少女戦士セーラームーンCrystal』の荻原猛夫、音響監督は『GHOST IN THE SHELL/攻殻機動隊』の若林和弘、音楽はNHK大河ドラマ『天地人』の大島ミチルと実力派スタッフが集結した。制作は日本アニメーションが行う。