Nhạc sĩ Trọng Đài sinh ngày 18 tháng 12 năm 1958 tại Hà Nội với tên khai sinh là Nguyễn Trọng Đài.

Sau khi tốt nghiệp bậc đại học tại Nhạc viện Tchaikovsky (Moskva) năm 1986, ông về giảng dạy tại Trường Cao đẳng Nghệ thuật Hà Nội. Sau đó, ông được cử làm Giám đốc chỉ đạo nghệ thuật Đoàn Ca múa Thăng Long Hà Nội. Hiện ông đang công tác tại Đài Tiếng nói Việt Nam với chức vụ Giám đốc Hệ Âm nhạc – Thông tin – Giải trí VOV3.


Bên cạnh việc giảng dạy, sáng tác, ông dành nhiều tâm sức cho lĩnh vực sáng tác âm nhạc có lời và khí nhạc, trong đó có nhiều ca khúc thành công và hàng trăm tác phẩm viết cho độc tấu, hoà tấu nhạc cụ dân tộc, một số tác phẩm viết cho dòng nhạc thính phòng và giao hưởng, âm nhạc cho sân khấu và điện ảnh.


Nhạc sĩ Trọng Đài đã được trao nhiều giải thưởng âm nhạc có giá trị, được Nhà nước phong danh hiệu Nghệ sĩ Ưu tú và Giải thưởng Nhà nước về văn học nghệ thuật…