O pai de Tchaikovsky era um ucraniano que trabalhava como engenheiro de mineração. O avô de sua mãe era um francês que havia se mudado para a Rússia. Ela era uma mulher nervosa e Tchaikovsky pode ter herdado seu caráter nervoso dela. Tchaikovsky tinha apenas cinco anos quando começou a ter aulas de piano. Ele logo foi melhor do que seu professor. A família tinha uma orquestra (uma espécie de caixa musical) que tocava algumas músicas de música clássica de Mozart, Bellini, Donizetti e Rossini.
Em 1848, a família mudou-se para São Petersburgo. Tchaikovsky estava infeliz e inseguro, pois muitas vezes estava separado de sua família que se mudou várias vezes. Em 1854, sua mãe morreu. Ele tentou se confortar tocando música. Ele passou nove anos na Escola de Jurisprudência. Quando ele deixou a escola, teve que arranjar um emprego. Durante quatro anos ele trabalhou como escrivão no Ministério da Justiça. Então o compositor e pianista Anton Rubinstein o ajudou a se tornar estudante de música no recém-inaugurado conservatório em São Petersburgo. Ele aprendeu a tocar flauta e órgão, assim como piano e aprendeu tudo sobre composição. Em 1866 ele se mudou para Moscou onde Nikolai Rubinstein, o irmão de Anton, o encorajou a escrever música com caráter russo. Ele trabalhou muito, e muitas vezes estava exausto, mas conseguiu terminar sua Primeira Sinfonia, que foi apresentada em 1868.
Tchaikovsky conheceu alguns músicos famosos, incluindo o compositor francês Berlioz que estava de visita a Moscou. Ele também se tornou amigo do compositor russo Mily Balakirev que foi muito útil e o persuadiu a reescrever uma de suas obras várias vezes até que fosse muito boa. o resultado foi uma peça para orquestra chamada Romeu e Julieta que logo se tornou conhecida internacionalmente. Balakirev tinha quatro amigos que eram compositores. Este círculo de amigos é freqüentemente chamado de "Os Cinco" ou "A Mão Poderosa". Eles estavam interessados em usar o folktunes russo em suas músicas. Tchaikovsky nunca foi um membro do grupo, embora gostasse de suas idéias. Tchaikovsky era diferente deles: ele havia aprendido música no Conservatório onde havia estudado música ocidental. As harmonias que ele usava em suas obras muitas vezes não eram adequadas para as melodias folclóricas russas. Ele escreveu muitas canções de caráter romântico. Uma delas, Nenhuma Mas o Coração Solitário, é especialmente bem conhecida em inglês.
A esta altura, Tchaikovsky estava escrevendo obras que o tornariam muito famoso. Ele escreveu mais duas sinfonias, e seu Primeiro Concerto para Piano, um dos mais populares de todos os concertos para piano, teve sua primeira apresentação em Boston. Ele também estava escrevendo óperas e música de câmara.