为了父亲冠军梦六岁李娜走进网球队，网球天才挥洒汗水有血有泪开始了与众不同的成才之路。从武汉到北京再到巴黎伦敦一路上她对网球由恨至爱跌宕起伏的赛场传奇，不离不弃的爱情誓言荣耀背后是超乎常人的努力和心酸。
影片根据网球运动员李娜的自传《
独自上场》改编，讲述李娜从6岁少年时期、运动员时期到退役之后的故事。并通过她的成长，展现时代裹挟的人生传奇。因为电影讲述的是李娜30年来的故事，饰演“李娜”的演员分为童年版、青少年版和成年版三个不同年龄段，全部由新人饰演，2002年出生的美籍华裔女子网球运动员张欣儿饰演青少年李娜。而出演《黑天鹅》的法国演员文森特·卡索饰演李娜的第四任教练、阿根廷人卡洛斯·罗德里格斯，胡歌则饰演李娜的丈夫姜山。
导演陈可辛最初因为被李娜的个人主义和反机制状态所吸引，从而萌生拍摄该片的想法。该片于2015年7月中旬正式立项，最初计划于2015年年底开拍。然而当剧本初稿创作完成之后，陈可辛很快发现剧本中所呈现的所谓反机制和个人主义，远远不及当下真实的社会新一代人群，比如他一直以来都很感兴趣的90后人群，因此他决定在电影中加入一个90后角色，以这个角色的视角来对比李娜的先锋，该片也因为剧本的打磨而筹备了三年才终于开拍。
主角李娜的扮演者人选问题上，导演陈可辛最初考虑两个方向，要么是女明星，要么是有性格有天分的普通人。演员
汤唯曾是陈可辛与李娜两人共同属意的人选，但几经考虑最终陈可辛还是选择了一位新人演员，这也是他首次选用新人担纲自己电影的女主角，为了这部戏她接受了两年多的秘密网球训练。除此之外，李娜本人在电影里也有戏份，角色为戏中女主角“李娜”的替身。
2015年5月17日，李娜在微博上宣布该片由陈可辛执导，并公布概念海报。2016年6月12日，导演陈可辛携该片亮相嘉映影业在上海召开的新片推介会。2018年5月15日，片方发布工作照。2018年8月23日，由陈可辛执导、李娜主演的预热短片《做自己》上线。10月11日，该片正式开机并发布“独自上场”版海报。2019年2月21日，片方发布杀青海报及杀青视频。4月13日，导演陈可辛携主演胡歌亮相
北京国际电影节开幕红毯。