Nguyễn Thành Trung tên thật là Đinh Khắc Chung, sinh ngày 9/10/1947, tại xã An Khánh (huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre) trong một gia đình có 5 anh em.
Cha ông là Đinh Văn Dậu (còn gọi là Tư Dậu), từng là Bí thư huyện ủy Châu Thành, hoạt động cách mạng cùng thời kỳ với bà Nguyễn Thị Định.
Năm 1957, khi vừa học xong lớp nhất (năm cuối của bậc tiểu học), mẹ dẫn ông lên Tòa án tỉnh Bến Tre để làm lại giấy khai sinh.
Trong buổi đó, ông còn nhớ có ông Bảy Được và chú Ba Phan, người cùng làng ra làm chứng để thủ tục được công nhận hợp pháp.
Từ đó, trong tờ giấy khai sinh của ông mang tên Nguyễn Thành Trung, lý lịch ghi rõ chỉ có một mẹ một con và mục "tên cha" đề là "vô danh".
Trong suy nghĩ của một cậu bé lên 10, Đinh Khắc Chung hoàn toàn không lý giải được vì sao mẹ mình lại phải làm điều này mà không hề biết rằng, đó là sự sắp đặt rất chặt chẽ, có tính toán kỹ càng để nuôi dưỡng và đào tạo ông hoạt động cho cách mạng.
Năm 1963, ông Tư Dậu đã hy sinh trong một trận biệt kích của địch.
Đinh Khắc Chung nghe tin cha mất khi đang ngồi trong lớp học.
Ông lặng đi, nhìn vô định lên bảng đen, lời cô trên bục giảng hư ảo xa xôi và ông bất động, gần như không chớp mắt cho đến cuối buổi học.
Ngay sau đó, ông và người anh chạy vội về làng để mong được nhìn thấy xác cha nhưng mọi lối về đã bị bao vây.
Hai anh em đành ngồi trên phà, đi hết từ bờ bên này sang bờ bên kia cho đến khuya.
Có lẽ đó là khoảnh khắc khủng khiếp nhất của cuộc đời Đinh Khắc Chung.
Nhưng đó cũng là phút giây hun đúc ngọn lửa căm hờn, thôi thúc và quyết chí bằng mọi giá: Mình phải trở thành phi công để ném bom vào dinh thự của Ngô Đình Diệm, trả thù cho cha.
Thời khắc ấy, Đinh Khắc Chung không còn là cậu bé 14 tuổi non nớt, sợ hãi mà đã trở nên vững chãi hơn, mạnh mẽ hơn và sắc bén hơn.
Sau này, trước khi trút những quả bom vào Dinh Độc lập, Đinh Khắc Chung nhớ đến cha, nhớ đến chiếc phà chông chênh đêm ấy.
Và ông đã phần nào toại nguyện lời hứa trước linh hồn cha, người đã để lại di sản vô cùng quý giá cho ông, đó là trí tuệ, lòng dũng cảm và tình yêu sâu nặng với Tổ quốc.
Sau giải phóng, Đại tá Nguyễn Thành Trung vẫn tham gia hoạt động trong lĩnh vực hàng không.
Năm 1965, Nguyễn Thành Trung tốt nghiệp Tú tài đôi và thi vào khoa Toán-Lý-Hóa, Trường Đại học Khoa học Sài Gòn (nay là Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh).
Năm 1968, khi hoàn thành 3 chứng chỉ cử nhân đại học thì xảy ra sự kiện Tổng tấn công và nổi dậy Tết Mậu Thân 1968, việc học hành của ông đành dở dang.
Cuộc chiến tranh giữa ta và địch đang ở giai đoạn ác liệt, nhiều cơ sở hoạt động của ta ở khu 8 đã bị lộ.
Cấp trên chỉ đạo Nguyễn Thành Trung thi tuyển vào ngành không quân của Không lực Việt Nam Cộng hòa.
Việc trúng tuyển phi công để hoạt động trong hàng ngũ của địch cũng là một câu chuyện đấu trí ngoạn mục mà phần thắng thuộc về người chủ động và thông minh hơn.
Cũng giống như các cuộc sát hạch tuyển phi công quân sự khác, Nguyễn Thành Trung phải trải qua vòng tuyển lựa gắt gao về thể lực, tiếng Anh, trình độ văn hóa… Mọi yêu cầu ông đều vượt qua dễ dàng.
Ngày 1/6/1969, Nguyễn Thành Trung nhận được giấy báo trình diện nhập ngũ.
Trước đó một ngày, ngày 31/5, Nguyễn Thành Trung nhận chỉ thị của Ban Binh vận khu 8, quyết định kết nạp ông vào Đảng Lao động Việt Nam.
Buổi lễ kết nạp được tổ chức đơn giản, bí mật và nhanh chóng.
Từ nay trong trái tim ông có một chỗ trang trọng dành cho Đảng và ông hiểu trách nhiệm của mình trước niềm tin mà Đảng giao phó.
Sau hơn một năm huấn luyện tại Nha Trang, Nguyễn Thành Trung được đưa đi đào tạo phi công ở các căn cứ Hoa Kỳ tại các bang Texas, Louisiana và Mississippi.
Ông học rất giỏi và được xếp thứ 2 trong tổng số 40 học viên của khóa.
Trong thời gian học bên Mỹ, mọi liên lạc của Nguyễn Thành Trung với tổ chức Đảng vẫn diễn ra thông suốt và thường xuyên bằng những cánh thư tay, ngắn gọn, súc tích nhưng đầy đủ thông tin.
Ngày 8/4/1975, tổ chức của ta quyết định để Nguyễn Thành Trung thực hiện việc ném bom vào Dinh Độc Lập.
Quyết định nằm ngoài dự kiến vì tình hình hoạt động bí mật của Nguyễn Thành Trung đang có nguy cơ bị lộ do một cán bộ của ta bị địch bắt và khai ra.
Tất cả các tình báo của ta hoạt động ở cơ sở pháo binh của địch đều đã bị bắt.
Cán bộ này cũng khai luôn việc có biết một tình báo của ta hoạt động bên không quân, mặc dù không biết tên nhưng có một chi tiết rất quan trọng là phi công đó người Bến Tre.