Закончив в 1952 году институт кинематографии, Марлен Хуциев становится режиссёром на Одесской киностудии. Работая помощником режиссёра в различных киногруппах, он пишет сценарий для своей первой большой художественной картины. Начальный вариант сценария не был принят к постановке и М. Хуциеву пришлось дорабатывать его вместе с Ф. Миронером, соавтором по дипломному фильму. Снимать фильм начали с 1953 года, а премьера фильма состоялась 26 ноября 1956 г. Фильмом «Весна на Заречной улице» М. Хуциев открыл дорогу новому поколению актёров: в картине дебютировали выпускники ВГИКа Ю. Белов, Н. Рыбников, Г. Юхтин. Роль учительницы Татьяны Сергеевны сыграла непрофессиональная актриса Нина Иванова.
Бо́льшая часть киносъёмок прошла в Запорожье. Некоторые сцены снимались в Одессе. В Запорожье съёмки проводились на заводах Запорожсталь, Днепроспецсталь. Кроме заводских сцен съёмочная группа работала также в 47-й и в 4-й средних школах рабочей молодежи на Павло-Кичкасе, в парке «Дубовая роща», райвоенкомате, Дворце культуры алюминиевого комбината (в советское время — Дворец культуры им. С. М. Кирова).
Николаю Рыбникову помогал вживаться в образ 23-летний Григорий Пометун, впоследствии заслуженный сталевар Украины.
Критика отметила высокий уровень режиссуры фильма. Внимание привлекли и съёмки оператора Петра Тодоровского, умело чередовавшего общие и индивидуальные планы. Зрителями была особенно отмечена песня из кинофильма.
Картина означала иной поворот в традиционной для советского кинематографа рабочей теме. В конце 1956 г. фильм стал лидером проката и собрал более 30 миллионов зрителей, уступив лишь итальянской мелодраме «Утраченные грёзы». Фильм был отмечен бронзовой медалью Международного кинофестиваля в Москве 1957 года (в рамках Всемирного фестиваля молодежи и студентов).
