Премьера фильма «Весна на Заречной улице» состоялась 26 ноября 1956 года и за первый год проката его посмотрело более 30 миллионов зрителей. Песни из фильма очень быстро стали популярными, а спустя некоторое время в Запорожье и Одессе появились улицы Заречные. Образ молодой учительницы Татьяны Сергеевны быстро стал своеобразным каноном красоты, в моду вошли кудри с обязательным завитком у виска, «локоном страсти».
Режиссер Марлен Хуциев, автор сценария и второй режиссер Феликс Миронер, а также исполнитель главной роли Николай Рыбников были соседями в комнате общежития во время учебы во ВГИКе, поэтому съемки проходили в очень веселой и непринужденной обстановке. Марлен Хуциев позже вспоминал: «Весна на Заречной улице» – это, пожалуй, моя единственная картина, которая была сделана легко».
Актер Николай Рыбников часто играл простых рабочих парней, однако сам никогда таким не был. Режиссеру картины Марлену Хуциеву показалось, что перед съемками артист должен максимально вжиться в роль, чтобы выглядеть в кадре настоящим заводским рабочим. Для этого в качестве консультанта к Рыбникову был приставлен его ровесник, 23-летний Герой Социалистического труда, металлург Григорий Пометун. Он долго рассказывал актеру о том, как пришел в профессию, демонстрировал особенности рабочего процесса. Николай Рыбников работал подручным сталевара и проводил у мартеновских печей по несколько часов в день. Режиссер просил Рыбникова подражать манере поведения Григория и даже его походке. Так съемки фильма положили начало долгой дружбы актера и сталевара.
Позже Григорий Константинович не раз рассказывал журналистам о том, как проходила работа над фильмом:
«Фильм начали снимать в 1953 году. Снимали долго, по кусочкам, он вышел через три года после начала съемок. Помню, как ко мне в цех привели Колю. Ему тогда, как и мне, было 23. Сказали: учи его всем премудростям профессии. Коля, кстати, себя не щадил. На обучение было всего недели полторы, но он справился. А когда пришло время съемок и Рыбникову выдали новую спецовку – выменял ее на ношеную робу у ребят, чтоб в фильме было все, как в жизни… Моя задача была научить Колю, как ходить на рабочей площадке, подходить к печи, показать все мои навыки в этой работе – в общем, весь технологический процесс. А еще – как с ребятами общаться и вести себя на «пятиминутках». В общем, я должен был показать кусочек маленькой металлургической жизни»
В отличии от Николая Рыбникова, исполнительницу второй главной роли, Нину Иванову, утвердили на роль вообще без проб. При том, что она не имела актерского образования.
Получилось, что «сталевара-недоучку» играл выпускник Московского ВУЗа, а строгую учительницу – непрофессиональная актриса с 7-ю классами образования (в тяжелое послевоенное время Нине Ивановой не удалось закончить школу, пришлось идти работать на завод). Школы рабочей молодежи тогда действительно существовали, и многие рабочие после смены приходили туда на занятия. Одна из учительниц школы рабочей молодежи, Светлана Косицына, рассказывала, как учила актрису Нину Иванову проводить диктант. К сожалению кинокарьера Нины Ивановой не сложилась, как только ажиотаж после «Весны» прошел, она стала невостребованной.
Нина Иванова и Николай Рыбников так убедительно изображали влюбленную пару, что зрители были уверены в том, что у них на самом деле случился роман. Однако в действительности они не вызывали друг у друга симпатии – Рыбников все свободное от съемок время проводил с женой Аллой Ларионовой, а Нина Иванова и правда встретила свою судьбу на съемочной площадке. Только это был не актер, а оператор Радомир Василевский, с которым они поженились после окончания съемок. Авторы картины на встречах со зрителями рассказывали: «Татьяна Сергеевна в «Весне…» была так красива потому, что камера смотрела на нее влюбленными глазами оператора Радомира Василевского».
Режиссеры фильма долго не могли найти профессионального гитариста и пошли на хитрость: они знали о том, что оператор Петр Тодоровский прекрасно играет на гитаре, но скрывает это. После долгих уговоров он согласился сыграть мелодию для фильма. Вот так оператор, не умеющий играть по нотам, стал исполнителем главной мелодии к картине. Музыка была написана Мокроусовым для спектакля в Театре имени Вахтангова «Макар Дубрава», но вскоре спектакль убрали из репертуара театра, а красивую мелодию решили использовать в фильме. Хуциев пригласил Мокроусова в свою картину в качестве композитора, и музыка получила вторую жизнь.