2018年为电视动画片《强袭魔女》播出的十周年。2018年7月8日，官方宣布强袭魔女系列将推出三部动画片，其中一部就是该作。该作是继电视动画片、电影版、OVA之后的续作，最初命名为“第501统合战斗航空团 强袭魔女 通往柏林之路”（第501统合戦闘航空団 ストライクウィッチーズ ROAD to BERLIN），预计于2020年在电视播出。此外，官方还公开了主要制作人员以及配音演员名单。

2020年3月28日，官方公开该作的预告视觉图以及第2部PV，并定档同年10月。同年7月21日，作品官网更新，作品名称正式定为“强袭魔女 通往柏林之路”（ストライクウィッチーズ ROAD to BERLIN）。