2017年，導演洪伯豪認識桃園中埔國小的家長會長梁維倫，他是桌球狂粉，不僅栽培4個孩子成為國手，也引進資源，讓這所只有300人的學校在國小組團體桌球賽中連續3年拿下全國冠軍。為推廣桌球，梁維倫動念將該校力爭上游的故事拍成電影，可惜籌資不順，參與開發、田野調查的洪伯豪也無奈退出。沒想到2021年，原遭擱置的桌球電影企劃案又出現轉機。
「那年東京奧運『小林同學』林昀儒在台灣引發桌球熱，剛好我上一部電影《老大人》監製唐在揚詢問是否有新片構想，我就想起這部桌球電影。」洪伯豪重新整理劇本交給唐在揚，對方覺得桌球逐漸成為全民運動的趨勢下，電影有機會重啟，也針對劇本提出意見。
洪伯豪當年曾耗時1年多田調，訪問桌球教練、球員、家長等，並清楚設定角色的球技、訓練比賽過程與球場上的應變等。劇本修改後雖保留這部分，但故事重心則從原本偏鄉與都市小學比賽時的城鄉資源差距議題，轉向聚焦於兩個小男孩的友情、家庭與競爭關係，讓人物更立體。
編劇過程中，洪伯豪覺得最難的是要以小孩視角呈現他們的對話、想法以及面臨轉學、遭到背叛的各種心情。「我和編劇游文興在討論時常聽小朋友的意見、和他們聊天，尤其小孩之間無厘頭的天真對白，只有他們才講得出來。後來讀本時，也會問小演員對台詞的看法，讓對話更自然生動。」
影視界公認運動或兒童題材難拍、也不易討好市場，但監製唐在揚指出：「《乒乓男孩》不只是運動電影，還闡述父母的教育觀、城鄉差距以及學習、成長，如果把故事講好，就會是好看的電影。」因此決定啟動拍攝。不過當唐在揚向故事靈感源頭的桃園市申請影視補助金時，竟未通過，他納悶之餘，轉而尋求台中市府支援，不僅獲大力協助，有當地協拍單位協助找景、借景，還獲得拍片補助金。
曾任棒球電影《KANO》副導演的洪伯豪了解，運動電影的主角必須有一定的運動基礎，在物色小演員時從北、中、南各地的國小桌球隊去找會打桌球、又能演戲、且有觀眾緣的小孩。在500多人的海選中，選出30多位一起接受表演訓練，最後由彭裕愷與李星緯脫穎而出。
拍攝孩子的戲，首先要建立共識，讓他們願意共同完成作品。
首度演戲就挑大梁的彭裕愷與李星緯都很投入，演出前除了上表演課，還要練習球技，分別展現「正手拉球」與「反手擰球」的強項。洪伯豪透露：「拍攝孩子的戲，首先要建立共識，讓他們願意共同完成作品。雖然是12歲的孩子，但已有思考與表達能力，所以都以大人的方式溝通，尊重他們的想法。」他也笑說：「兩位小演員戲裡的合作與競爭關係，也延續到戲外，拍感情戲時，還會比誰的眼淚先流出來。」
除了小演員，影片也邀集徐若瑄、鄭人碩、施名帥等演員及桌球好手江宏傑加入，增添星光與話題。洪伯豪表示，為與戲中的兒子培養感情，徐若瑄會帶著李星緯去遊樂園玩，鄭人碩也會花時間和彭裕愷相處。同樣飾演桌球教練，戲外毫無基礎的施名帥在接受1個月密集訓練後，憑藉靈活肢體演來有模有樣；本色演出的江宏傑在大銀幕小秀身手，還在演員訓練時出借他的球館、請旗下教練幫忙。
桌球戲是全片牽動觀眾情緒的重點，隨主角的學習歷程與比賽晉級，場地也由小到大、接續更換。監製唐在揚說：「幸好有台中市教育局與協拍中心幫忙，商借惠文國小、忠信國小等不同規模的國小，才有適當場地。甚至大的比賽場面需要其他隊伍同時比賽時，還動員台中市的國小桌球強隊充當『臨時演員』，而且真的上場打球，感覺更真實。」
桌球顧問有如「動作指導」，在拍攝現場緊盯動作是否正確、力度是否足夠。
桌球枱上緊張刺激的戰局，都經縝密規劃。洪伯豪指出：「事前就請桌球顧問將兩位小將的每一局、每一球都設計好，演員也得預先練好該怎麼打、怎麼回。」桌球顧問有如「動作指導」，在拍攝現場緊盯動作是否正確、力度是否足夠。儘管準備充分，但在苗栗小巨蛋拍攝的壓軸球場對決戲，仍讓洪伯豪直呼：「那20分鐘的戲是大魔王，拍一個禮拜才完成。」
由於桌球的速度、方向與演員的動作、表情無法每次都完美配合，得以特效輔助，全片特效鏡頭約400多個。為此，要先畫好分鏡，拍攝時特效人員也得在旁待命、觀察。往往一個畫面要多次拍攝：先拍演員現場打球的動作、再拍沒有演員的空景供特效使用，兩者的攝影機運動還要一致才能合成。桌球相關特效也由顧問把關，確認演員動作與球的路徑、高度是否相符。
全片製作預算約5,000萬元，除國片輔導金800萬元與台中市補助金150萬元，另有文策院、華映、中環、台灣大哥大、緯來等11個投資者。因影片風格清新且勵志，在台北電影節開幕映演獲得不錯迴響，製作公司透過各地政府單位協助推廣到教育界與體育界。洪伯豪特別強調：「《乒乓男孩》從桌球出發，並與主角的成長緊密扣合，希望讓孩子在追夢過程中，勇敢迎向挑戰。」
