Năm 2015, Thu Hằng trở thành Quán quân Sao Mai dòng nhạc dân gian, đồng thời cũng là thí sinh trẻ tuổi nhất đạt danh hiệu này trong lịch sử cuộc thi.
Trong suốt khoảng thời gian tham gia Sao Mai 2015 và khi đã phát hành nhiều sản phẩm âm nhạc, nữ ca sĩ sinh năm 1995 luôn cho thấy sự dịu dàng, đằm thắm trong hình ảnh lẫn cách trình diễn.
Do đó, khán giả mến mộ Thu Hằng sẽ bất ngờ khi thấy sự cá tính, mạnh mẽ mà cô thể hiện trong phim ca nhạc mang tên Hồn Ngàn Thu.
Nữ ca sĩ Sao Mai khẳng định, đây là tác phẩm mà Thu Hằng "chiến" nhất từ trước tới nay. Hồn Ngàn Thu theo chân cô gái trẻ (Thu Hằng) trên hành trình đi tìm lại hài cốt của người bố hi sinh nơi chiến trường Quảng Trị.
Hình ảnh Thu Hằng băng qua nhiều nẻo đường lịch sử khiến người xem liên tưởng tới chặng đường hành quân gian khổ, oanh liệt của người lính khi xưa, thấy được dáng hình của cả dân tộc với mất mát nhưng không kém phần hào hùng.
Thu Hằng cùng ê-kíp gần 70 người trải qua 10 ngày ghi hình tại các địa điểm linh thiêng thuộc mảnh đất Quảng Trị như chiến trường Khe Sanh, Sân bay Tà Cơn, Nghĩa trang Trường Sơn hay Hang Tám Cô. Đây là chuyến đi xa lâu ngày nhất của Thu Hằng kể từ khi sinh con gái đầu lòng năm 2020.
Đạo diễn phim ca nhạc Lan Hương khá lo lắng vì vai diễn của Thu Hằng trong Hồn Ngàn Thu khá nặng. Tuy nhiên sự "vào cuộc" nhanh chóng và nhập vai không thua kém diễn viên chuyên nghiệp của nữ ca sĩ khiến Lan Hương ấn tượng và dành cho cô nhiều lời khen ngợi.
Bên cạnh cốt truyện ý nghĩa, Hồn Ngàn Thu cũng gây chú ý vì là tác phẩm được nhạc sĩ Đức Trịnh - Phó Chủ tịch thường trực Hội Nhạc sĩ Việt Nam, viết riêng dành tặng cho Thu Hằng.
Lòng biết ơn, sự tự hào dành cho thế hệ cha anh đã giúp Thu Hằng "gom" cảm xúc rất tốt và hoàn thành việc thu âm chỉ với một lần duy nhất - dù thể hiện ca khúc dòng nhạc thính phòng không phải điều dễ dàng với ca sĩ quen hát nhạc dân gian như cô.