Khi viết "Qua miền Tây Bắc", nhạc sĩ Nguyễn Thành - sinh năm Canh Ngọ (1931) tại Hà Nội - cũng giống như những nhạc sĩ ở thế hệ mình, chỉ có một chút năng khiếu âm nhạc, cộng với vốn liếng âm nhạc tự học (chứ không được đào tạo qua trường lớp) và cộng thêm vào đó là khí thế sôi sục của toàn dân mà sáng tác.

Đó là vào một đêm mưa năm 1952, trên đường hành quân trong chiến dịch Tây Bắc. Mưa mỗi lúc một to, đoàn quân phải căng lán tạm trú trên đỉnh đèo Khâu Vạc cao hơn 2000 mét, khi đã vượt qua bến Ô Lâu để tiến vào Tây Bắc. Nhạc sĩ  Nguyễn Thành khi ấy là một chiến sĩ trẻ, mới 21 tuổi, thuộc đoàn văn công 308. Đêm ấy quả là một đêm lạnh, Nguyễn Thành không sao chợp mắt được. Anh thanh niên Hà Nội chui ra khỏi lán, nhóm lửa ngồi sưởi. Người anh ấm dần lên. Nhìn những ánh lửa bập bùng, ngọn sáng ngọn tắt nhưng vẫn cố gắng duy trì đốm sáng, một niềm xúc cảm dâng chiếm tâm hồn, lâng lâng trong người chiến sĩ trẻ ý nhạc đầu tiên. Thoáng hình ảnh đoàn binh Tây Tiến trong câu thơ Quang Dũng "Tây Tiến đoàn binh không mọc tóc… Đêm mơ Hà Nội dáng kiều thơm", nhạc sĩ đã viết: Qua Miền Tây Bắc núi vút ngàn trùng xa, suối sâu đèo cao bao khó khăn vượt qua. Bộ đội ta vâng lệnh Cha già về đây giải phóng quê nhà…

Có một chi tiết rất đáng nhớ là sau khi hoàn thành bài hát "Qua miền Tây Bắc", Nguyễn Thành bỗng cảm thấy không thực sự thỏa mãn, chưa chuyển tải hết ý nghĩa cuộc chiến. Anh vò vỏ bao thuốc lá, trên đó ghi lời nhạc và lời của bài hát rồi quẳng vào đống lửa và quay vào lán cố gắng chợp mắt vài phút. Nhưng lửa đã không đủ sức thiêu cháy bài hát đầy dũng khí, viên giấy đã không lăn tới được đống lửa đang cháy. Tình cờ có một chiến sĩ trẻ trên đường hành quân đã nhặt vỏ bao thuốc lá đó lên và lẩm bẩm lời bài hát. Đến nay nhạc sĩ cũng không biết người chiến sĩ đó là ai. Một người hát thấy hay, rồi hai người, ba người... cứ thế mà bài hát theo vào chiến dịch: