Az 1877-es év Csajkovszkij életének mozgalmas, eseményekben bővelkedő éve volt. Anyagi helyzete épp ekkor rendeződött: egy gazdag özvegy, Nagyezsda von Meck személyében 1876 végén bőkezű mecénásra, mi több, szellemi partnerre és megértő barátra lelt, akivel mintegy 14 évig tartó kapcsolatuk során soha nem találkoztak, csak leveleztek. S 1877 áprilisában lépett színre a zeneszerző egykori tanítványa, Antonyina Miljukova, akivel Csajkovszkij július 16-án összeházasodott, ám mintegy két hónap után elköltözött újdonsült feleségétől, s ettől kezdve külön éltek, bár sohasem váltak el.
A 4. szimfónia épp ebben a viharos időszakban keletkezett. A komponálás folyamatáról a zeneszerző rendszeresen beszámolt von Mecknek, így tudjuk, hogy június 8-ára az egész mű készen állt, már csak a hangszerelés volt hátra – ezt viszont hátráltatták részben az Anyegin munkálatai, amelyeknek a kedvéért Csajkovszkij júniusban félretette a szimfóniát, részben a házasságának felbomlása utáni idegösszeroppanás és depresszió, amiből az érzékeny és labilis idegrendszerű művész csak lassan, mintegy fél évig tartó külföldi utazásai során tudott kilábalni. A partitúra végül 1878. január 7-én készült el, s a művet már február végén be is mutatták Moszkvában, Nyikolaj Rubinstein vezényletével.
Leveleinek tanúsága szerint Csajkovszkij pontosan tudta, hogy új szimfóniája mérföldkő addigi pályáján: „Nagyon meg vagyok elégedve ezzel a szimfóniával – kétségtelenül a legjobb, amit eddig írtam…rendkívüli mű.” 1878 máciusában von Meck kérésére részletes leírást is adott a darabról: „[az 1. tétel bevezetése] az egész szimfónia magja, fő gondolata. Ez a sors…ami Damokész kardjaként függ az ember feje fölött, rendíthetetlenül, s folyamatosan mérgezi a lelket. Soha nem győzhetjük le – csak nyomorúságosan elszenvedhetjük.” A kürtökön felhangzó „sors-motívum,” amely Beethoven 5. szimfóniáját juttatja eszünkbe, újra és újra visszatér a fontos formai határvonalakon, s ezáltal lényegi szerepet játszik a szabad szonátaformában megkomponált, hatalmas terjedelmű tétel összefogásában. (A nyitótétel hossza körülbelül akkora, mint a következő három tételé együttvéve!)
A híres oboaszólóval kezdődő, b-moll „Andantino in modo di canzone” lassú tétel főrészében a „canzone”-dallamot halljuk újra és újra, mindig más hangszereken, más-más zenei szövetbe ágyazva. A tétel végén a canzone-téma első frázisa megválaszolatlan kérdésként, háromszoros pianóban vész a semmibe. Az F-dúr Scherzo főrészét csak a vonósok játsszák, mindvégig pizzicato; az A-dúr triót (középrészt) viszont a fa-, illetve rézfúvók. Csajkovszkij itt részeg parasztok nótázásáról, illetve egy távoli katonai felvonulásról beszél, mindezeket mintegy álombeli, irreális képként írja le. (A forma érdekessége, hogy a főrész visszatérése után, a codában megjelenik a trió mindkét anyaga is.) Ez után a kamarazenei hangzású tétel után, a finale kezdetén lármás „ébresztőként” robban be a cintányérokkal és triangulummal megerősített teljes zenekar. A tétel fő témájaként Csajkovszkij az „Áll egy ifjú nyírfa a réten” kezdetű orosz népdalt használta fel. Később fenyegetően tér vissza a „sors” motívum, s végül a finale valamennyi témáját felidéző, rendkívül hatásos coda zárja a művet.