Ngày 23 tháng 1 năm 2017, teaser trailer đầu tiên của bộ phim được phát hành trên YouTube. Với độ dài chưa đầy 1 phút, đoạn teaser đã hé lộ những cảnh quay đẹp mắt trong phim đồng thời giới thiệu chân dung "cô gái đến từ hôm qua" Miu Lê duyên dáng trong tà áo dài trắng[9] cùng anh chàng si tình Ngô Kiến Huy trên nền ca khúc Tình thôi xót xa.[10] Ngày 2 tháng 4 năm 2017, teaser trailer tiếp theo xuất hiện. Qua teaser trailer, bầu không khí vui nhộn học đường được mở ra, với những trò tinh nghịch, những rung động đầu đời và hình ảnh lớp học bảng đen phấn trắng gợi nhắc quãng thời gian tuổi học trò trong mỗi con người.[11] Ngày 13 tháng 6 năm 2017, trailer chính thức của Cô gái đến từ hôm qua được phát hành, hé lộ một vài cảnh quay trong phim. Ngày 13 tháng 7 năm 2017, bộ phim chính thức tổ chức buổi họp báo ra mắt ở thành phố Hồ Chí Minh. Ngày 14 tháng 7 năm 2017, buổi họp báo bộ phim được tổ chức ở Hà Nội với sự tham gia của đạo diễn Phan Gia Nhật Linh, dàn diễn viên và nhiều khách mời đặc biệt.