Ông sáng tác không nhiều nhưng Thuật hoài là một bài thơ nổi tiếng, được lưu truyền rộng rãi vì nó bày tỏ khát vọng mãnh liệt của tuổi trẻ trong xã hội phong kiến đương thời: làm trai phải trả cho xong món nợ công danh, có nghĩa là phải thực hiện đến cùng lí tưởng trung quân, ái quốc.
Hoành sóc giang sơn kháp kỉ thu
Tam quân tì hổ khí thôn ngưu
Nam nhi vị liễu công danh trái
Tu thính nhân gian thuyết Vũ hầu
Dịch thơ tiếng Việt:
Múa giáo non sông trải mấy thu
Ba quân khí mạnh nuốt trôi trâu
Công danh nam tử còn vương nợ
Luống thẹn tai nghe chuyện Vũ hầu.
Bài thơ được sáng tác trong bối cảnh đặc biệt có một không hai của lịch sử nước nhà. Triều đại nhà Trần (1226 – 14001) là một triều đại lẫy lừng với bao nhiêu chiến công vinh quang, mấy lần quét sạch quân xâm lược Mông - Nguyên hung tàn ra khỏi bờ cõi, giữ vững sơn hà xã tắc, nêu cao truyền thống bất khuất của dân tộc Việt.
Phạm Ngũ Lão sinh ra và lớn lên trong thời đại ấy nên ông sớm thấm nhuần lòng yêu nước, tinh thần tự hào, tự tôn dân tộc và nhất là lí tưởng sống của đạo Nho là trung quân, ái quốc. Ông ý thức rất rõ ràng về trách nhiệm công dân trước vận mệnh của đất nước: Quốc gia hưng vong, thất phu hữu trách.
Bài thơ Thuật hoài (Tỏ lòng) được làm bằng chữ Hán, theo thể thất ngôn tứ tuyệt luật Đường, niêm luật chặt chẽ, ý tứ hàm súc, hình tượng kì vĩ, âm điệu hào hùng, sảng khoái. Hai câu thơ đầu khắc họa vẻ đẹp gân guốc, lẫm liệt, tràn đầy sức sống của những trang nam nhi - chiến binh quả cảm đang xả thân vì nước, qua đó thể hiện hào khí Đông A ngút trời của quân đội nhà Trần thời ấy.
Hoành sóc giang sơn kháp kỉ thu
(Dịch nghĩa: cầm ngang ngọn giáo gìn giữ non sông đã mấy thu);
dịch thơ: Múa giáo non sông trải mấy thu.
So với nguyên văn chữ Hán thì câu thơ dịch chưa lột tả được hết chất oai phong, kiêu hùng trong tư thế của người lính đang chiến đấu bảo vệ Tổ quốc. Hoành sóc là cầm ngang ngọn giáo, luôn ở tư thế tấn công dũng mãnh, áp đảo quân thù. Tư thế của những người chính nghĩa lồng lộng in hình trong không gian rộng lớn là giang sơn đất nước trong suốt, một thời gian dài (giang sơn kháp kỉ thu). Có thể nói đây là hình tượng chủ đạo, tượng trưng cho dân tộc Việt quật cường, không một kẻ thù nào khuất phục được. Từ hình tượng ấy, ánh hào quang của chủ nghĩa yêu nước ngời tỏa sáng.
Câu thơ thứ hai: Tam quân tì hổ khí thôn Ngưu. (Dịch nghĩa: khí thế của ba quân mạnh như hổ báo, át cả sao Ngưu trên trời). Dịch thơ: Ba quân hùng khí át sao Ngưu, đặc tả khí thế chiến đấu và chiến thắng không gì ngăn cản nổi của quân dân ta. Tam quân tì hổ là một ẩn dụ so sánh nghệ thuật nêu bật sức mạnh vô địch của quân ta. Khí thôn Ngưu là cách nói thậm xưng để tạo nên một hình tượng thơ kì vĩ mang tầm vũ trụ.
Hai câu tứ tuyệt chỉ mười bốn chữ ngắn gọn, cô đúc nhưng đã tạc vào thời gian một bức tượng đài tuyệt đẹp về người lính quả cảm trong đạo quân Sát Thát nổi tiếng đời Trần.
Là một thành viên của đạo quân anh hùng ấy, Phạm Ngũ Lão từ một chiến binh dày dạn đã trở thành một danh tướng khi tuổi còn rất trẻ. Trong con người ông luôn sôi sục khát vọng công danh của đấng nam nhi thời loạn. Mặt tích cực của khát vọng công danh áy chính là ý muốn được chiến đấu, cống hiến đời mình cho vua, cho nước. Như bao kẻ sĩ cùng thời, Phạm Ngũ Lão tôn thờ lí tưởng trung quân, ái quốc và quan niệm: Làm trai đứng ở trong trời đất, phải có danh gì với núi sông (Chí làm trai - Nguyễn Công Trứ). Bởi thế cho nên khi chưa trả hết nợ công danh thì tự lấy làm hổ thẹn:
“Nam nhi vị liễu công danh trái
Tu thính nhân gian thuyết Vũ hầu
(Công danh nam tử còn vương nợ
Luống thẹn tai nghe chuyện Vũ hầu).
Vũ Hầu tức Khổng Minh, một quân sư tài ba của Lưu Bị thời Tam Quốc. Nhờ mưu trí cao, Khổng Minh đã lập được công lớn, nhiều phen làm cho đôi phương khốn đốn; vì thế ông rất được Lưu Bị tin yêu.
Lấy gương sáng trong lịch sừ cổ kim soi mình vào đó mà so sánh, phấn đấu vươn lên cho bằng người, đó là lòng tự ái, lòng tự trọng đáng quý cần phải có ở một đấng nam nhi. Là một tùy tướng thân cận của Hưng Đạo Đại Vương Trần Quôc Tuấn, Phạm Ngũ Lão luôn sát cánh bên cạnh chủ tướng, chấp nhận xông pha nơi làn tên mũi đạn, làm gương cho ba quân tướng sĩ, dồn hết tài năng, tâm huyết để tìm ra cách đánh thần kì nhất nhằm quét sạch quân xâm lược ra khỏi bờ cõi. Suy nghĩ của Phạm Ngũ Lão rất cụ thể và thiết thực; một ngày còn bóng quân thù là nợ công danh của tuổi trẻ với giang sơn xã tắc vẫn còn vương, chưa trả hết. Mà như vậy là phận sự với vua, với nước chưa tròn, khát vọng công danh chưa thỏa. Cách nghĩ, cách sống của Phạm Ngũ Lão rất tích cực, tiến bộ. ông muốn sống xứng đáng với thời đại anh hùng.
Hai câu thơ sau âm hưởng khác hẳn hai câu thơ trước. Cảm xúc hào sảng ban đầu dần chuyển sang trữ tình, sâu lắng, như lời mình nói với mình cho nên âm hưởng trở nên thâm trầm, da diết.
Phạm Ngũ Lão là một võ tướng tài ba nhưng lại có một trái tim nhạy cảm của một thi nhân. Thuật hoài là bài thơ trữ tình bày tỏ được hùng tâm tráng trí và hoài bão lớn lao của tuổi trẻ đương thời. Bài thơ có tác dụng giáo dục rất sâu sắc về nhân sinh quan và lối sống tích cực đối với thanh niên mọi thời đại Thuật hoài đã làm vinh danh vị tướng trẻ văn võ song toàn Phạm Ngũ Lão.