Édesapja iskolaigazgató volt, édesanyja jól zongorázott, a fiát 5 éves korában már zongorázni tanította. Gyermek és ifjúkorának éveit Nagyváradon, Besztercén, majd Pozsonyban töltötte. 1899-ben kezdte meg budapesti zeneakadémiai tanulmányait zongora és zeneszerzés szakon. Itt ismerkedett meg Kodály Zoltánnal. Első sikeres budapesti fellépése 1901-ben volt, s akkor Dohnányi egyetlen méltó utódaként emlegették. Tanulmányai befejezése után külföldön hangversenyezett, de az elismerő kritikák ellenére sem sikerült betörnie az európai koncertéletbe. 1907-től a Zeneakadémia tanára lett. Kodály Zoltánnal nagyszabású népzenekutatásba kezdett. Székelyföldi körútján bukkant nyomára az ősi magyar pentaton dallamstílusnak. Más népek zenéjét is gyűjtötte azzal a céllal, hogy elhatárolja, mi az, ami a népzenénkben sajátosan magyar. 1908-tól megjelentek zenéjében a nem magyar népzenék hatásának nyomai. A parasztzene mind intenzívebb feldolgozásával alakította ki érett zenei stílusát, színpadi műveiben is uralkodó legfontosabb költői témáját, a férfi és a nő konfliktusát. 1908-tól zenéje az európai új művészet legjelentősebb és legegyénibb teljesítményei közé tartozott. 1911-ben létrehozta az Új Magyar Zeneegyesületet néhány magyar zeneszerzővel és előadóművésszel. A magyar zenei élet megreformálását tervezték, de a közönség érdektelensége és a hivatalos támogatás elmaradása miatt ez a kezdeményezés kudarcba fulladt. Operáját visszautasították, elkeseredésében visszavonult a koncertezéstől. 1921-től helyzete megváltozott, Budapesten sűrűn szerepelt koncerteken és tekintélyét fokozta a hirtelen megnövekedett nemzetközi elismerés. Tíz év alatt két világrész 17 országában 271 fellépése volt. A csodálatos mandarin című pantomimjét itthon elutasították, így a bemutató Kölnben volt. 1931-től, mint zeneszerző kizárólag megrendelésre dolgozott. 1934-ben abbahagyta a tanítást, a Magyar Tudományos Akadémia tagja lett, ekkor jegyezte le és rendezte népzenei gyűjtését. 1937-1938-ban a Magyar Rádióban elindított nagyszabású etnográfiai felvételsorozat zenei részének irányításában működött közre. 1940-ben a fasiszta rendszer miatt az Egyesült Államokba emigrált, ahol folytatta népzenei kutatómunkáját. A Columbia Egyetem díszdoktorává fogadta. Bartók Béla 1945. szeptember 26-án halt meg New Yorkban. Hazahozott hamvait 1988. július 7-én Budapesten helyezték végső nyugalomra. 1935-ben lett a Magyar Tudományos Akadémia levelező, 1945-ben rendes tagja, 1948-ban az elsők között kapta meg – posztumusz – a Kossuth-díjat.