Zenei tehetsége már kisgyermekkorában megnyilvánult, ötéves korában édesanyjától tanult zongorázni, első szerzeményeit nyolcéves korában komponálta. Első nyilvános fellépésére 1892-ben került sor a nagyszőllősi megyeházán, ahol saját szerzeményeit is előadta. Ezután a család Pozsonyba költözött, itt Bartók Erkel Lászlónál (Erkel Ferenc fiánál), majd Anton Hyrtlnél tanult zongorázni.
Ebben az időben Schumann és Brahms hatása alatt írt kamarazenét, dalokat, zongoradarabokat. Megismerkedett Dohnányi Ernővel, akinek javaslatára a budapesti Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskolát választja. Zongoraszakon tanára Thomán István, zeneszerzés szakon - ahova rögtön másod évre veszik fel - Koessler János növendéke. Már főiskolás évei alatt népszerű lett, mint zongorista és zongoratanár, a magyar zenei élet legjobbjaival forgott egy társaságban, behatóan tanulmányozta Wagner és Richard Strauss műveit.
A századforduló táján Bartók egyre inkább szembe fordult az akadémikus zenei irányzattal, és a magyar nemzeti zene eszménye mellett kötelezte el magát. A Kossuth-szimfóniát nagy lelkesedéssel fogadták itthon és külföldön. 1904-től számos külföldi koncertet adott Berlinben, Bécsben, Angliában, Spanyolországban, Portugáliában. 1905-ben súlyos művészi válságba került, amelyből a magyar népzenével való megismerkedés kínálta a kivezető utat.
Bartók, „Önéletrajz” (1921–1923), lásd Bartók Béla Írásai 1, közr. Tallián Tibor (Budapest, 1989), 32–33
Kodály első népzenei gyűjtései és dolgozatai nyomán 1906-ban Bartók is gyűjtőútra indult Vésztő környékére. Az év végén megjelentették Kodállyal közös gyűjteményüket Magyar népdalok énekhangra zongorakísérettel címmel, amely a népzenére alapozott zenei programjuk meghirdetése is egyben.
1907-ben Thomán István utódaként Bartók tanári kinevezést kapott a Zeneakadémiára. 1906-07-ben az Alföldön, a Dunántúlon és Erdélyben gyűjtött népdalokat, majd a tízes évektől a Kárpát-medencében élő népek zenéje iránt érdeklődve gyűjtött szlovák, román, kárpát-ukrán és délszláv zenét. Sőt 1913-ban Algériában arab népzenét is gyűjtött. Műveiben ekkor jelennek meg nem-magyar népzenei motívumok. Közben 1909-ben megnősült (Ziegler Márta), és a következő évben megszületett Béla fia. A friss házas Bartók 1911-ben megírta A kékszakállú herceg vára című operáját, amely a későbbiekben is visszatérő témát, a férfi és nő konfliktusát helyezi a középpontba. Debussy nagy hatással van munkáira, az 1908 és 10 között írt zongoradarabjaiban kipróbálta a népdalfeldolgozás különböző formái, illetve a népzene szellemében komponálja önálló műveit. Bartók ekkortól már az európai új művészet legjelentősebb alkotói közé számít.
"Zenéjének sajátos, disszonáns, modern válsághangja és parasztzenei színezete együttesen váltották ki a közönség és a szakkritika nagy részének heves elutasítását Budapesten, olykor külföldön is" (Frideczky Frigyes: Magyar Zeneszerzők).
- Jenő - mondta szelíden -, a harminckettedik oldalon a második klarinétnak mezzofortét írtam elő. Kevés. Kérlek legyen forte."
* Norman Lebrecht
Művei 1908-1912 között folyamatosan jelentek meg, 1911-ben pedig megalakult az UMZE (Új Magyar Zeneegyesület) azzal a céllal, hogy megreformálják a magyar zenei életet. Többek közt operája és az egyesület sikertelensége miatt visszavonult a zenei közélettől, és minden energiáját a népzenegyűjtésre fordította. A világháború kitörésével stílusára Schönberg és Stravinsky van hatással, majd mind szélsőségesebbé vált, népdalfeldolgozásai és önálló művei között egyre nagyobb a szakadék. 1917-19 között színpadi bemutatói, valamint Dohnányi koncertjének Bartók-ciklusa meghozták számára a várva várt sikert, kiadója a bécsi Universal Edition lett.
A forradalomban bízva, kezdetben támogatta annak kultúrpolitikáját, és Kodállyal, Dohnányival együtt tagja a zenei direktóriumnak. A Tanácsköztársaság bukása után ismét visszavonult a közélettől.
1921-től ismét rendszeresen koncertezett, tíz év alatt 271 hangversenyt adott világszerte (Párizs, Köln, Berlin, Erfurt, Bréma, Danzig, Bécs, Anglia, Olaszország, Skandinávia, Belgium, Lengyelország, Csehszlovákia, Románia), nemzetközi elismerése megnövekedett. 1923-ban megírta Táncszvit című művét a főváros egyesítésének jubileumi ünnepségére szóló felkérésre (Kodállyal és Dohnányival egyetemben). Szintén ebben az évben elvált, majd újranősült (Pásztory Ditta), és 1924-ben megszületett Péter fia. 1927-28-ban koncert- és felolvasó körúton járt az USÁ-ban, majd egy év múlva a Szovjetunióban. 1921-ben elkészült A magyar népdal című publikációjával, majd 1926-ban a román és 1928-ban a szlovák népzenei írásával.
A kultúrkormányzat 1926-ban felsőházi póttagsággal, 1930-ban Corvin-koszorúval ismerte el érdemeit, akadémiai székfoglalóját 1936-ban tartotta. Mindemellett bizonyos műveit, így az 1926-ban Kölnben bemutatott A csodálatos mandarint itthon nem tűzhették műsorra Balázs Béla személye miatt, és Bartók ezt Budapesten soha nem is láthatta.
A barokk mesterek és Stravinsky új műveinek hatása jelentkezik Bartók húszas években komponált darabjaiban. Bartók hangszerelése, az ütőhangszerek előtérbe helyezése, és a zongora ütősként való kezelése pedig az európai zenét termékenyíttette meg. III. vonósnégyese 1928-ban díjat nyert Amerikában, IV. vonósnégyesében használta először az öttételes hídformát. Ismét visszatérve a népdalokhoz, 1930-ban elkészül a román kolindaszövegekre komponált Cantata profana. A harmincas évek elejétől egyre több támadás éri a népzenekultusz ellenzői oldaláról, így Bartók számos írást jelentetett meg és előadást tartott a népzene jelentőségéről. Bár cikkeinek nagy a visszhangja, kapcsolata megromlik a budapesti közönséggel, a fasiszta Németországban pedig nem vállalt többet fellépést. 1934-ben tanári állásából felmentve a Magyar Tudományos Akadémiára rendelik, hogy a 13 ezer tételből álló teljes magyar zenei anyagot újrarendszerezze. 1936-tól magyar népzenei hanglemezfelvételek készítését irányította, 1937-38-ban pedig a Magyar Rádióban elindította az etnográfiai felvételsorozatot. A harmincas évek végén rendezte a kiadatlan román anyagait, tanulmányozta a bolgár és a török népzenét.
A nemzetközi kulturális életbe már 1928-ban bekapcsolódott, 1931-től tagja volt a Népszövetség Szellemi Együttműködési Tanácsának, ahol megismerkedett Capekkel és Thomas Mann-nal, felszólalt az állam és művészet viszonyának, valamint a népzenei gramofonfelvételek témájában.
1931-től szinte kizárólag megrendelésre komponált, pl. Paul Sacher kérésére a Zene húros hangszerekre, ütőkre és cselesztára címűt, illetve a Divertimentot, vagy a bázeli IGNM-csoport felkérésére a Szonáta két zongorára című darabot. Ezek a művek hatalmas sikert arattak Franciaországban, Hollandiában, Angliában, Luxemburgban, Brüsszelben, Zürichben, Velencében. A Kontrasztokat Benny Goodman jazzklarinétos számára írta; a Hegedűversenyt Székely Zoltán, a VI. vonósnégyest az Új Magyar Vonósnégyes számára. Utolsó európai alkotókorszakában "Bartók művészete az egyre kaotikusabb világgal olyan ideális emberi-erkölcsi-racionális rendet szegez szembe, amely a nagy klasszikusok örökségéből és a paraszti népzene őserejéből és demokratizmusából táplálkozik" (Frideczky Frigyes: Magyar Zeneszerzők).
1938-ban kilépett az osztrák szerzői jogi társulásból, és a londoni Boosey and Hawkeshoz szerződött. A második világháború kitörése, és édesanyja 1939. decemberi halála után, az 1940 őszén elbúcsúzik a budapesti közönségtől, és második amerikai hangversenykörútjára indul, ahonnan nem tért vissza többet Európába. 1940-ben a New York-i Columbia Egyetem díszdoktora lett, 1941-ben pedig megbízták a Parry-féle délszláv népzenei lemezgyűjtemény lejegyzésével. Fellépéseinek száma egyre csökkent, utolsó koncertjére 1943-ban New Yorkban került sor, a kétzongorás szonáta zenekari változatát mutatták be.Saját gyűjteményein, a román és török monográfián dolgozik, amelyekhez azonban nem talál kiadót. 1943-ban előadássorozatot kezdett a magyar zenéről a Harvard Egyetemen, ám ezt betegsége - a súlyosbodó leukémia - miatt abba kellett hagynia.
- Lószagot érzek.
- Itt, a 66. utcában?! - lepődött meg a felesége.
- Úgy bizony - mondta Bartók, és körülnézett, majd átment az utca másik oldalára. A felesége és a barátja látta, hogy bement egy felirat nélküli épületbe. Követték, és kiderült, hogy egy lovasiskolába jutottak.
- Milyen jámbor, természetes illat! - mondta Bartók, amikor beszagolt az istállóba. - Alvó lovak."
* Norman Lebrecht
Még ebben az évben Serge Koussevitzky felkérésére megírta a Concerto zenekari változatát; és a Hegedű szólószonátát Yehudi Menuhin felkérésére. Bár egészségi állapota javulni látszik, ősszel nem tudja folytatni a Columbia Egyetemen elkezdett munkáját. 1945 elején megírja felesége számára a III. zongoraversenyt, de többi tervét (VII. vonósnégyes, Brácsaverseny) már nem tudja valóra váltani. "Az Amerikában készült művek magukon viselik a háborús évek félelmeinek, honvágyának és reménységeinek nyomát. Letisztult és a korábbiaknál sokkal közvetlenebb formában közölt érzelmek tették ezeket a műveket a háborút közvetlenül követő időszak nagy zenei sikereivé Amerikában és Európában" (Frideczky Frigyes: Magyar Zeneszerzők).
1945. szeptemberben betegsége hirtelen elhatalmasodott, és Bartók a New York-i West Side Hospitalban halt meg szeptember 26-án. Hamvait 1988-ban szállították haza, és temették újra a budapesti Farkasréti Temető művészparcellájában.