Nhạc sĩ Phú Quang sinh năm 1949, là con út trong gia đình nhiều đời sống ở Hà Nội. Tuy nhiên ông sinh tại Phú Thọ, nơi gia đình tản cư thời chống Pháp. Ông suýt chết khi còn sơ sinh, được một cha đạo cứu và cho tên thánh là Phêrô.

Nhạc sĩ tốt nghiệp hệ Trung cấp kèn cor tại Nhạc viện Hà Nội năm 1967. Đây cũng là năm ông sáng tác nhạc phẩm đầu tay của ông là Ballad "Niềm tin" viết cho Violoncello và Piano. Từ năm 1967 đến 1978, ông công tác tại Nhà hát Giao hưởng - Hợp xướng - Nhạc vũ kịch Việt Nam. Sau đó, ông học tại Nhạc viện Hà Nội, chuyên ngành chỉ huy dàn nhạc.

 Năm 1982, ông tốt nghiệp, về công tác tại Dàn nhạc Giao hưởng Việt Nam. Năm 1986, ông chuyển về Phòng ca múa nhạc, Sở Văn hóa - Thông tin Thành phố Hồ Chí Minh và tiếp tục chuyển về Nhà hát Giao hưởng Thành phố Hồ Chí Minh năm 1994. Năm 2004, ông thành lập Công ty Hỗ trợ và Phát triển Nghệ thuật Phú Quang.

Nhạc sĩ lớn lên và có một tuổi trẻ đầy ký ức Hà Nội, từ những con phố êm đềm tới trận bom B52 trút xuống Khâm Thiên năm 1972, thế nên với ông "mối tình đầu và mối tình đẹp nhất cũng đều ở Hà Nội". Trong kho tàng hơn 600 bài hát của ông, đa số sáng tác viết về Hà Nội.

 Phú Quang từng chia sẻ ông yêu Hà Nội vì Hà Nội là quê hương. Ông là một phần của Hà Nội, nên lẽ đương nhiên như bao người có quê khác, ông thiên vị với Hà Nội. Thêm vào đó, ông là một "thổ dân" của Hà Nội chứ không phải là một lữ khách thích ồn ào thường vội vàng lướt qua rồi không ngoái đầu nhìn lại, với những nhủ thầm "phố nhỏ, đường nhỏ, có gì hấp dẫn đâu". Ông quan sát Hà Nội kỹ, cảm nhận sâu, hiểu Hà Nội tỉ mỉ hơn người khác, và bởi thế mà yêu say đắm.

Nhiều bài thơ được ông phổ nhạc trở thành ca khúc nổi tiếng như Em ơi, Hà Nội phố (thơ Phan Vũ), Tình khúc 24, Dương cầm lạnh (thơ Dương Tường), Romance (thơ Ý Nhi), Biển nỗi nhớ và em (thơ Hữu Thỉnh), Hà Nội ngày trở về (thơ Thanh Tùng), Im lặng đêm Hà Nội (thơ Phan Thị Ngọc Liên), Một dại khờ, một tôi (thơ Nguyễn Trọng Tạo)... 

Phú Quang không phổ nguyên bài thơ mà chọn những ý hay nhất, linh hồn của bài để làm nên những tác phẩm sống mãi với thời gian.

Trong sự nghiệp sáng tác của mình, ngoài ca khúc, Phú Quang còn viết nhạc cho hàng trăm bộ phim, vở kịch, ballet. Phú Quang còn là tác giả của nhiều tác phẩm giao hưởng, hòa tấu. Nhiều trích đoạn hoà tấu của ông đã thành nhạc hiệu của Đài Tiếng nói Việt Nam, đặc biệt phần âm nhạc của ông đã góp phần vào thành công của nhiều bộ phim sáng giá của điện ảnh Việt Nam: Bao giờ cho đến tháng Mười (Đạo diễn NSND Đặng Nhật Minh), Ai xuôi vạn lý (Đạo diễn Lê Hoàng), Vị đắng tình yêu (tập 1, Đạo diễn Lê Xuân Hoàng), Hải Nguyệt (Đạo diễn Trần Mỹ Hà).

Nhạc sĩ từng chia sẻ ông chỉ sáng tác khi trái tim thực sự rung động. Nhạc phẩm của ông giàu cảm xúc nhưng có cơ sở nhạc lý vững chắc. Ông thần tượng các ông hoàng nhạc cổ điển như Chopin, Mozart, Tchaikovsky...

Nhạc sĩ Phú Quang có 3 đời vợ là Kim Chung, NSƯT Hồng Nhung, và Anh Thư cùng ba người con: giảng viên piano Trinh Hương, Giáng Hương, và cậu út Phú Vương, tốt nghiệp ngành thiết kế đồ họa ở Singapore. Trong đó, người vợ hiện tại kém ông hơn 20 tuổi, vợ chồng nhạc sĩ hiện sống ở Tây Hồ - Hà Nội.

Dù mấy năm gần đây sức khoẻ không còn tốt như trước nhưng nhạc sĩ Phú Quang đều đặn hàng năm vẫn tổ chức các đêm nhạc riêng của mình dành tặng một nửa thế giới, đặc biệt là người phụ nữ hiện tại của ông. Nhạc sĩ không ngại thú nhận mình là người nể vợ. "Bà cụ thân sinh ra con mình thì mình phải chiều chuộng và kính nể. Phụ nữ nào nếu chồng quên thì phải nhắc cho họ rằng: em không chỉ là vợ, mà còn là bà cụ thân sinh ra các con anh" – Phú Quang chia sẻ.

Tác giả của rất nhiều tình khúc lay động lòng người cũng nói thêm, với người phụ nữ hiện tại, ông chỉ dành một bài để tặng. Dù là một bài, nhưng rất ân tình với những ca từ ngọt ngào "có phải mùa thu giấu em lâu đến thế? Phía cuối con đường anh kịp nhận ra em" ("Mùa thu giấu em").

Nói thêm về mối tình hiện tại, nhạc sĩ Phú Quang từng cho hay ông không mất nhiều thời gian, chiêu trò để "cưa" người phụ nữ kém mình 20 tuổi bởi "Tôi từ xưa tới nay chỉ dùng rìu, chặt một phát không đổ thì thôi".

Trong khi rất nhiều nghệ sĩ bị cuốn hút bởi nhan sắc "hớp hồn" thì Phú Quang nhìn đàn bà không phải từ nhan sắc mà từ trí tuệ. Ông khẳng định không thích chân dài. "Có thể tôi dở hơi nhưng theo tôi tình yêu không nằm ở đẹp hay xấu. Người phụ nữ đẹp nhất trong mắt Chí Phèo là Thị Nở và tôi yêu sự trí tuệ, nét đáng yêu, thay vì độ dài đôi chân của người phụ nữ" – Phú Quang nói.

Nhạc sĩ Phú Quang cũng chia sẻ lý do đều đặn làm liveshow là "với những người lương thiện thì công việc là niềm vui". Ông cho rằng có người nghĩ rằng mình có đủ rồi, không cần làm gì, nhưng đó là những người lười biếng. Phú Quang cũng tỏ ra tự hào khi các đêm nhạc của mình đều cháy vé. Ông cũng thẳng thắn cho biết mình rất dị ứng với những người thích tô vẽ bản thân. Theo ông, nghệ thuật rất công bằng, ai được yêu thích sẽ tồn tại cùng thời gian.

Năm 2016, nhạc sĩ Phú Quang ra mắt hồi ký đời mình - "Chuyện bình thường và Những hồi ức chợt hiện". Nhạc sĩ cho hay đến một tuổi nào đó, khi người ta cảm nhận được dấu ấn thời gian thì những mảnh hồi ức quay về. Cuốn sách là những kỷ niệm, hồi ức của nhạc sĩ về những kỷ niệm tuổi thơ, học nhạc, rồi quãng thời gian vào Nam sinh sống, về những người bạn thân, về các con. "Có hai đối tượng tôi không nhắc tới trong cuốn sách, một là những cuộc tình, bởi lúc này tôi muốn giữ cho riêng mình, hai là những kẻ ti tiện, bởi những kẻ xấu xa không đáng để nhắc tên, không có cơ hội xuất hiện trong hồi ức của tôi"- Phú Quang nói.

Tác giả "Em ơi Hà Nội phố" cũng tiết lộ thực ra hồi bé ông thích văn thơ hơn âm nhạc. Nhạc sĩ này từng nghĩ lớn lên sẽ làm nhà thơ, nhà văn nhưng sau đó lại học nhạc tới 21 năm. "Đó cũng là điều may, vì nếu theo nghiệp viết, có khi giờ này tôi chưa được kết nạp vào Hội nhà văn, hoặc vẫn chỉ làm nhà văn trẻ" - nhạc sĩ từng chia sẻ với phóng viên Báo Người Lao Động.

Những ngày gần đây, người nhà nhạc sĩ cho hay ông bệnh tiểu đường hơn 30 năm, vài tháng nay thì bệnh trở nặng. Thỉnh thoảng, ông vẫn tỉnh táo, có thể trò chuyện.

Thời gian gần đây, nhạc sĩ Phú Quang ở trong phòng vô trùng, chủ yếu được điều dưỡng, y tá chăm sóc. Bệnh viện quy định người nhà chỉ có thể thăm vào một số khung giờ nhất định. Hàng ngày, con gái ông là nghệ sĩ piano Trinh Hương cùng 2 người em và cô Thư, người vợ hiện tại của nhạc sĩ Phú Quang, thay phiên nhau vào trông nom nhạc sĩ.

Trước khi nhập viện, dù sức khỏe không tốt, ông vẫn miệt mài làm việc. Ông đôi lúc đãng trí những việc thường nhật nhưng nhớ như in từng câu chuyện âm nhạc.