2-Pyrrolidon framställs industriellt nästan uteslutande genom att behandla vattenhaltigt gamma-butyrolakton med ammoniak vid en temperatur på 250-290 °C och tryck på 0,4-1,4 MPa över fasta magnesiumsilikatkatalysatorer.
Reaktionen utförs i en rörformig reaktor som är packad med den fasta katalysatorn. Denna är anordnad som en fast bädd och reaktionen sker i ångfas. Produktutbyten på 75-85 % uppnås. Efter efterföljande destillation och rening erhålls den önskade 2-pyrrolidonen med en renhet på 99,5 %.
Alternativa vägar inkluderar katalytisk eller elektrokemisk reduktion av succinimid, karbonylering av allylamin, hydrering av succinonitril under hydrolytiska förhållanden och reaktion av maleinsyra- eller bärnstensanhydrid i vattenhaltig ammoniak med Pd-Ru-katalysatorer.
Under 2010 uppskattades den globala efterfrågan på 2-pyrrolidon till 32 000 ton. Viktiga tillverkare av 2-pyrrolidon är BASF och ISP (International Speciality Products, numera Ashland Inc.).