Nguyễn Thụy Kha từng phục vụ trong Quân đội Nhân dân Việt Nam từ năm 1972 đến năm 1982 với vai trò là kỹ sư thông tin thuộc Binh chủng Thông tin, trực tiếp tham gia chiến đấu tại các chiến trường ác liệt Quảng Trị, Khu 5 và Tây nguyên. Yêu âm nhạc và chọn con đường gắn bó với âm nhạc, ông âm thầm tận hiến, làm việc hết mình. Cùng với những tác phẩm lý luận phê bình âm nhạc, ông sáng tác nhiều ca khúc, hợp xướng... Năm 2023, ông được tặng Giải thưởng Nhà nước về văn học, nghệ thuật.