孔尚任是孔子的六十四代孫，他年輕時就喜歡搜集南朝時的故事。他的族兄孔才訓和舅翁秦光儀曾在南京做官，對南朝朝廷的內幕比較熟悉，他就登門拜望，並請求他們講講南朝的趣聞軼事。在交談中，秦光儀給他講了“李香君血濺桃花扇”的故事。大意是：秦淮名妓李香君，與複社文人侯方域相好。定情之後，侯外出。奸臣阮大铖為了報複複社文人，就慫恿馬士英派人搶娶李香君送給田仰。香君不從，倒頭撞地，血濺定情紙扇。有人見扇上幾點血痕，紅豔非常，就用筆點染成幾枝桃花，遂名“桃花扇”。
孔尚任聽了，很受感動，又詳細詢問了李香君與侯方域的愛情遭遇，以及南朝小朝廷的趣聞軼事，才告辭回家。
孔尚任對李香君的故事久久不能忘懷，決定寫部《桃花扇》的劇本，並開始動筆了。
後來，孔尚任被派往江蘇沿海一帶，擔任治水的小官，這是件苦差事，但對他創作《桃花扇》卻起了不少的作用。
在治水過程中，他又深入了解了揚州，南京這兩座名城的曆史，遊曆了這兩個城市附近的許多城池和古跡，看過秦淮河上李香君“眠花”的舊院。同時他還結識了許多不與清朝統治者合作的人，他們有的是南朝滅亡的目擊者，有的是南明政治活動的人，有的也是侯方域的好友。這對南朝的興亡有了深刻的了解，孔尚任從他們口中，訪問到許多可靠的史料，成為他後來寫《桃花扇》的第一手資料。此外，由於他親眼看見了南京、秦淮和揚州的景物，所以在《桃花扇》裏，他描寫的三地景物也就十分逼真，富有吸引力，使讀者如身臨其境。
治水三年後他重新回到北京，這時他對官場生活已深感厭惡，雖還繼續擔任官職，但大部分時間卻用來埋頭創作。常常到三更半夜，他還在一字一句地反複推敲。
孔尚任在寫《桃花扇》的時候，桌上總是擺一把用山東特產“魯縞（ɡǎo）”製的扇子，素潔的扇麵上畫著幾枝粉紅色的桃花。他時而沉思默想，時而起立揣摩，總是不時凝望著這扇麵上的桃花。似乎感到劇中的人物李香君、柳敬亭、侯方域等都一個個來到了眼前，雖然劇中人物繁多，事件紛雜，但看到這把桃花扇，又似乎感到有個中心。他把這些事件都用桃花扇串了起來。
即使是寒冬臘月，窗外西北風呼呼地吹著，漫天的大雪紛紛揚揚地下著，他趴在書桌上寫作，常常不知不覺就進入劇中。寫到這把扇子的時候，就情不自禁地拿起它端詳一番，扇上一陣。扇的時間一長，感到冷了，這才意識到自己又入迷了。拍拍腦瓜笑笑，又繼續埋頭寫了下去。
當他寫得情緒十分興奮的時候，就把扇子折起來，連連輕敲著自己的腿。當反複吟誦那劇本中的唱段時，也往往輕輕地有節奏地用扇子敲著桌子。
有一天，他的同族舉人孔尚鉉進來看他，見他在大雪飛舞的嚴冬季節，手裏還不停地搖著扇子，便感歎地說：“窗內窗外兩個季節，您手裏搖著桃花扇，筆下寫著《桃花扇》，真是如癡如醉，嘔心瀝血啊！”
1699年，《桃花扇》正式脫稿。可是，兩袖清風的孔尚任沒有錢刻印這部稿子，隻好抄了幾個副本保存著，所以這部名著在相當長的一段時間裏沒有刻印本流傳。直到1708年，天津著名詩人佟蔗村看到這個稿本，非常喜愛，出了五十兩銀子，才把《桃花扇》正式刻印出來。