Bộ phim có phần âm nhạc hỗ trợ cho câu chuyện đầy cảm xúc về tình yêu – tình bạn từ nguyên tác của nhà văn Nguyễn Nhật Ánh.
Phần nhạc nền (scoring) của phim Ngày xưa có một chuyện tình do nhạc sĩ người Thái Lan – Chapavich Temnitikul – đảm nhận. Anh là cái tên nổi trội trong lĩnh vực sản xuất âm nhạc cho phim điện ảnh tại thị trường Thái Lan và trong khu vực châu Á, nhận các giải thưởng uy tín tại quê nhà như “Nhạc phim gốc hay nhất” tại giải thưởng Điện ảnh Quốc gia Suphannahong năm 2024 cho phim You & Me & Me.
Nhạc sĩ người Thái Lan cho biết khi nhận kịch bản phim, anh đã chia câu chuyện thành 3 giai đoạn: thời ấu thơ, tuổi mới lớn và trưởng thành để tìm kiếm âm nhạc phù hợp. Lúc bắt đầu bấm máy, ekip của đạo diễn Trịnh Đình Lê Minh đã gửi sang cho Chapavich Temnitikul xem trước hình ảnh hậu trường. Những khung hình ấm áp, trong trẻo gợi cảm hứng cho nhạc sĩ chọn lọc những bản nhạc giao hưởng mang màu sắc lãng mạn. Vì muốn giữ nguyên chất mộc mạc của câu chuyện, phần nhạc cụ anh sử dụng là guitar cổ điển, kèn harmonica, đàn organ…
Sang đến giai đoạn sau của bộ phim, phần nhạc nền có nhịp điệu dồn dập hơn, phù hợp với những diễn biến tình tiết thay đổi liên tục trong 30 – 40 phút cuối phim. Toàn bộ quá trình thực hiện phần nhạc nền đều là trao đổi trực tuyến, nhưng ekip Việt Nam và Thái Lan làm việc khá ăn ý.
Bên cạnh phần nhạc nền tinh tế, chỉn chu xuyên suốt bộ phim, đạo diễn Trịnh Đình Lê Minh và đội ngũ nhà sản xuất dành nhiều thời gian làm việc cùng các nhạc sĩ, ca sĩ, để phát triển ca khúc nhạc phim mới và làm mới cả những ca khúc quen thuộc.
Có 4 ca khúc được đưa vào bộ phim, đó là: Có một chuyện tình, Tình tính tang, Gọi tên một nỗi buồn và Xa chờ đến mùa gió. Ngoài ca khúc của nhạc sĩ Phan Mạnh Quỳnh được viết theo đơn đặt hàng, thì những ca khúc còn lại được chọn vì phù hợp với bối cảnh phim, giúp khán giả trẻ cảm thấy gần gũi hơn.