Nhạc sĩ Hoàng Vân sinh năm 1930, tại Hà Nội trong một gia đình Nho học. Năm 16 tuổi, ông gia nhập Đội Thiếu niên cứu quốc Mai Hắc Đế, là liên lạc viên tự vệ khu Đông Kinh Nghĩa Thục (Liên khu I), Hà Nội, rồi làm phụ trách Thiếu sinh quân Trung đoàn 165, Sư đoàn 312. Sau đó ông tham gia Đội Tuyên truyền võ trang Lao Hà, làm báo chí và công tác địch vận của trung đoàn, sư đoàn, sau đó phụ trách văn nghệ ở Sư đoàn 312.

Sau năm 1954, ông được gửi đi tu nghiệp tại Nhạc viện Bắc Kinh, Trung Quốc. Khi về nước, ông là chỉ huy kiêm chỉ đạo nghệ thuật Dàn nhạc đoàn ca nhạc Đài Tiếng nói Việt Nam; tham gia giảng dạy môn Sáng tác và Phối khí tại Nhạc viện Hà Nội.

Học trò ông nhiều người đã thành danh như các nhạc sĩ: An Thuyên, Trương Ngọc Ninh, Văn Thành Nho, Phú Quang...

Nhạc sĩ Hoàng Vân bắt đầu sáng tác từ năm 1951 với những ca khúc được phổ biến rộng rãi tại vùng Tây Bắc, Việt Bắc như: Tin chiến thắng, Chiến thắng Tây Bắc, Chiến thắng Hòa Bình...

Năm 1954, sau khi bài hát nổi tiếng Hò kéo pháo ra đời, sự nghiệp sáng tác của ông bắt đầu nở rộ.

Trong cuộc đời sáng tác của mình, nhạc sĩ Hoàng Vân sáng tác rất nhiều. Ông là tác giả của ca khúc nổi tiếng như: Tôi là người thợ lò, Hà Nội - Huế - Sài Gòn, Quảng Bình quê ta ơi, Bài ca giao thông vận tải, Chào anh giải phóng quân - Chào mùa xuân đại thắng.

Sau 1975, ông tiếp tục có các sáng tác Bài ca xây dựng, Hát về cây lúa hôm nay, Tình ca Tây Nguyên. Bên cạnh đó, ông còn viết các ca khúc thiếu nhi: Mùa hoa phượng nở, Em yêu trường em, Con chim vành khuyên...

Cùng với sáng tác, nhạc sĩ Hoàng Vân còn viết nhiều hợp xướng, khí nhạc và phụ trách âm nhạc nhiều bộ phim nổi tiếng như: Con chim vành khuyên, Vĩ tuyến 17 ngày và đêm, Em bé Hà Nội...

Ông được trao Giải thưởng Hồ Chí Minh về văn học nghệ thuật vào năm 2000.