NS Nhật Bằng sinh năm 1930 tại Hà Nội. Cha ông quê ở Thanh Hóa, mẹ ông người Hà Nội . Họ có với nhau 4 người con: 2 trai, 2 gái mà ông là con trai trưởng. Nhật Bằng học Trung Học tại trường Bưởi ở Hà Nội và là bạn rất thân của Vũ Đức Nghiêm và Phạm Đình Chương . Cả hai sau này đều là nhạc sĩ nổi tiếng.
Vốn có khiếu âm nhạc từ nhỏ. Năm 1947, khi chỉ mới 17 tuổi, Nhật Bằng sáng tác nhạc phẩm đầu tay ”Đợi Chờ” kể lại mối tình học trò của mình khi còn ở Hà Nội .