Câu thơ đầu và câu thơ kết của bài thơ đều có tiếng chim tu hú kêu, nhưng đúng là tâm trạng của tác giả ở mỗi lần mỗi khác. Lần đầu là tâm trạng hào hứng đón chào mùa hè tràn đầy sức sống (như đã nói ở phần trên) ; lần sau là tâm trạng uất ức, đau khổ (thể hiện qua cách ngắt nhịp bất thường : 6/2 ở câu thứ tám ; 3/3 ở câu thứ chín), qua cách dùng từ ngữ mạnh (đạp tan phòng, chết uất), qua những từ ngữ cảm thán (Ôi làm sao, thôi).

Sở dĩ có sự khác nhau đó là vì diễn biến tâm trạng của người tù nhà thơ. Lúc đầu nghe thấy tiếng tu hú vang vọng vào trong nhà lao, người chiến sĩ cách mạng theo phản ứng tự nhiên, hình dung ra một khung cảnh mùa hè rực rỡ như nhiều mùa hè tự do mà mình đã trải qua. Nhưng sau đó, khi tác giả ý thức được tình cảnh bị giam cầm của bản thân mình, thì tiếng chim tu hú mới tạo nên tâm trạng uất ức, đau khổ. Thực ra, trước sau, vẫn một tâm trạng đau khổ của người tù cách mạng vì mất tự do, xa rời cuộc sống. Thân trong tù mà hồn luôn hướng ra cuộc sống tự do bên ngoài. Vì vậy mà nghe tu hú kêu, anh hình dung ngay ra cảnh mùa hè tưng bừng, bao la bên ngoài, đồng thời, càng thấm thìa tình cảnh ngột ngạt chết uất trong phòng giam.

Câu thơ đầu và câu thơ cuối bài thơ Khi con tu hú đều có tiếng chim tu hú kêu, nhưng tâm trạng của tác giả ở mỗi lần mỗi khác bởi; 

- Trước hết, tiếng tu hú ở đầu bài là một tín hiệu, báo hiệu mùa hè đến. Tiếng chim mang ý nghĩa khơi nguồn, làm tiền đề cho những hình ảnh thiên nhiên tười đẹp của mùa hè đến. Nó gợi ra trong tâm hồn nhà thơ những cảnh sắc rực rỡ, lung linh của mùa hè ngoài kia, hình ảnh cuộc sống đầy hương sắc, từ đó gợi ra cái khát khao về cuộc sống tự do

- Đồng thời tiếng chim cũng bắt đầu cho mạch cảm xúc bức bối tột độ và khao khát tự do cháy bỏng của tác giả ở cuối bài . Người tù cách mạng càng cảm thấy ngột ngạt trong phòng giam chật chội, càng khao khát cuộc sống tự do cháy bỏng. Tiếng chim tu hú ở câu thơ kết bài là tiếng kêu có phần như thiêu đốt giục giã, tiếng gọi của tự do, khát vọng da diết thôi thúc lòng người.