「一個晚上就看完《怪奇物語2》 ，想說『這麼新奇的點子，為什麼可以執行出來？』」葉天倫提到跟Netflix的接觸，最早是《台北愛情捷運系列》殺青後，Netflix看了片花覺得很有興趣，想要購買，但當時已經賣給了福斯集團的星空傳媒。於是Netflix詢問還有什麼其他計畫，因而提出《雙城故事》，透過台北與舊金山兩個移民城市，看移民後代如何尋找自我，對照出台美文化的差異與震盪。
主角陳怡蓉說看完劇本的最大感想，「感覺在看美劇，跟以往台劇相比，是一個完全不同的風格。」到底哪裡不同，她比喻的非常精準，「有著淡淡的哀愁，濃濃的情慾。」她說以往偶像劇，男女主角靠近接吻，就沒了，但是在《雙城故事》裡，男女主角靠近才只是剛開始。溫昇豪說：「這劇不只給台灣觀眾看，還拍給190個國家看。看美劇，覺得性愛不會骯髒，為什麼看東方人演會覺得呢？就是要自然，這考驗演員跟導演的功力。」葉天倫強調不是要拍露骨，「而是真實呈現，性也是交往的一部分，性的疑問與需求也是寫實地去說，但不是去強調。」
在與Netflix討論合作的一年過程中，葉天倫接受美方的提議，把劇本裡舊金山的篇幅增加到一半，「如何描寫台美文化衝擊，最好的方式，還是用談戀愛的方式。」一年前他跑去舊金山堪景，也找好了葡萄園、酒莊當做談情說愛的外景地，「可是上個月加州大火撤離，不能用。後來就重新找了酒莊，也會把加州大火寫進劇本。」此外他也接受自我挑戰，用最高的規格進行拍攝，「影音規格、剪接軟體、混音軟體、攝影機種，如何錄製都有標準規格。」當初他有跟美方反應，這些沒有寫在合約裡，Netflix回答說這就是國際規格，所以他也覺得是時候了，「用國際標準來要求我們自己 。」
在開拍前，演員都被分配到不同的功課。陳怡蓉被要求要說「台灣女生第一次出國時會說的英文」，但由於角色有中醫背景，因此提到專有名詞又不可以含糊，「雖然我家是中醫，但本人完全沒有接觸，只是比一般的孩子知道多一點點。藥性、藥材知道，穴位就不知道。」她認為台灣大部分女生都是內心想冒險，可是踏不出去，在因緣際會下跟舊金山的女孩交換住處，開始有了不同的思想、慢慢轉變。
至於飾演舊金山女孩、台灣移民第二代的則是曾珮瑜。「我的挑戰是語言，雖然我在是在加拿大唸大學，但不是在那邊成長，要挑戰ABC中文、那個腔調。還有工程師的角色，瞭解他們的背景，邏輯跟一般人又不一樣。」為了符合導演對這個角色的想像，她已經執行了嚴謹的菜單跟運動行事曆，雕塑身材，「可能肌肉線條還要練。」有裸露鏡頭的溫昇豪，也要練身材，可是不能練到太過精壯，才能符合文青台客的角色設定。最輕鬆的可能是黃柏鈞，因為他就是扮演很標準從美國回台開餐廳的華人，「我說『這還需要試鏡嗎？』就是我呀！」
葉天倫說以往一齣戲，全球賣到20個國家就很厲害了，但Netflix一口氣在190個國家上架，這對台劇來說是很好的機會。「以前拍戲時會想，『彰化朋友怎麼看』，現在是想日本、巴西的朋友會怎麼看？」
