Đỗ Bảo quen biết Trần Thu Hà từ khi còn theo học tại Trường Cao đẳng Nghệ thuật Hà Nội[3]. Sau đó, cả hai nghệ sĩ trẻ trở thành bạn thân khi cùng nhau theo học tại Nhạc viện Hà Nội. Tài năng của họ sớm được chứng tỏ khi Trần Thu Hà giành được vô số giải thưởng lớn nhỏ, mở đầu cho sự nghiệp ca hát rực rỡ sau này của mình, trong khi bản thân Đỗ Bảo lập nên ban nhạc Sao Mai tương đối thành công tại nhiều sân khấu Thủ đô.

Cuối năm 2001, Đỗ Bảo bất ngờ được nhạc sĩ Ngọc Đại chọn làm nhạc sĩ hòa âm phối khí cho album Nhật thực. Tuy nhiên, dự án gặp khó khăn khi không thể chọn được ca sĩ có khả năng truyền tải các ca khúc. Đỗ Bảo liền giới thiệu người bạn Trần Thu Hà làm ca sĩ thể hiện album[4]. Album cùng liveshow theo kèm có được thành công vang dội, được bình chọn là "Sự kiện văn hóa tiêu biểu" của năm 2002[5][6], một hiện tượng đặc biệt thay đổi hoàn toàn phong cách âm nhạc cũng như nghệ thuật trình diễn[7]. Thành công của Nhật thực trực tiếp giới thiệu tên tuổi của Đỗ Bảo và Trần Thu Hà tới với công chúng[8][9], góp phần xây đắp vững chắc tình bạn giữa 2 nghệ sĩ trẻ tài năng.

Năm 2004, Đỗ Bảo thực hiện album tác giả đầu tay mang tên Cánh cung[10]. Trần Thu Hà lập tức đề nghị thể hiện tất cả các ca khúc của album song nhạc sĩ từ chối[11]. Sau đó, Trần Thu Hà chỉ hát 2 bài cho mỗi album Cánh cung và Thời gian để yêu (hay Cánh cung 2, 2008), rồi tham gia vào một vài dự án nhỏ của cá nhân nhạc sĩ.

Công việc chuẩn bị cho album lần này được Đỗ Bảo bắt đầu vào dịp Tết năm 2012. Khác với 2 album Cánh cung trước, Chuyện của mặt trời – Chuyện của chúng ta chính là sản phẩm mà nhạc sĩ chỉ chọn duy nhất một ca sĩ trình bày tất cả các ca khúc của mình. Ý tưởng thực hiện album chung được anh đề nghị với Trần Thu Hà từ nhiều năm trước, song khi đó cả hai đều chưa quyết định có phải là Cánh cung 3 hay không[12]. Anh tâm sự: "Tại sao tôi lại nghĩ tới Hà Trần? Tôi nghĩ Hà Trần cũng đến một giai đoạn, cũng đến một độ chín tràn đầy nhất về nhiều mặt, để mà Hà tham gia vào một sản phẩm tạm gọi là nổi bật, tạm gọi là đặc biệt. Cái thứ hai nữa là quá trình mà Hà đã thể hiện trong nghề nghiệp thì đương nhiên không ai nghi ngờ về tài năng của cô ấy cả. Rõ ràng Hà Trần là một nhân tố đảm bảo cho mọi sản phẩm rồi." Bản thân Trần Thu Hà cũng rất hào hứng với dự án và khả năng hợp tác thành công với người bạn thân:

"Khác (so với những album trước) ở chỗ mỗi người đều xác tín về bản thân, và rủ nhau chơi chung một hành trình tìm lại kỷ niệm. Tuổi hăm là cái tuổi đi hăm hở, đá tất cả những vật cản trên đường. Tuổi băm tìm kiếm dấu ấn quá khứ, cùng thành đạt thì cuộc chơi ấy đầy đặn xúc cảm trong giọng điệu thảnh thơi. Chưa chắc 10 năm sau Bảo rủ làm đĩa tôi sẽ nhận lời, vì ngộ nhỡ lúc đó đang bước vào cơn khủng hoảng tuổi trung niên thì sao?"[8]

Vì nhiều lý do chủ quan và khách quan, Chuyện của mặt trời – Chuyện của chúng ta không thể được ra mắt định kỳ 4 năm như 2 album Cánh cung trước[3][13]. Nếu chỉ tính những album phát hành trong nước, đây cũng là album đầu tiên của Trần Thu Hà sau 7 năm kể từ sản phẩm nổi tiếng Đối thoại 06[14]. Các ca khúc được Đỗ Bảo viết song song với thời gian sản xuất. Do gia đình của Trần Thu Hà định cư tại Mỹ, phần sáng tác hòa âm bởi Đỗ Bảo và phần hát bởi Trần Thu Hà được thực hiện tại 2 phòng thu riêng biệt tại nhà riêng của 2 nghệ sĩ, xen lẫn với những lần quay trở lại Hà Nội của nữ ca sĩ[8]. Ngoài việc lệch múi giờ, rất nhiều khó khăn trong quá trình thu âm đã được nhạc sĩ thổ lộ:

"Lần này là một sự cộng tác toàn diện đầu tiên giữa chúng tôi... Suốt một năm trời, đây là công việc chiếm thời gian chính của tôi... Sống ở nước ngoài nhiều năm nên có những cái Hà phải làm quen lại với cách làm album ở Việt Nam... Trong quá trình làm, có những bài vừa thu âm là hay luôn có những bài thu vài lần mới hay. Có những bài thu mãi không hay và Hà đã cố hết sức rồi thì tôi phải là người thay đổi theo cô ấy, sửa bản phối, nốt nhạc, lời ca… và thu lại... Không có lý do gì mà Hà không làm được cả, vấn đề là khả năng mà thôi. Tôi chỉ cần Hà làm hết khả năng cô ấy và có thể hàng ngày cô ấy hiểu tôi làm hết khả năng của mình. Nó được đến đâu là số phận của nó..."[15]