A zeneszerző, zongoraművész és népzenekutató Bartók 1881. március 25-én született az akkor Magyarországhoz tartozó Nagyszentmiklóson. Gyermekkorát betegségek árnyékolták be. Apja, id. Bartók Béla korai halála után édesanyja, Voit Paula egyedül fogott hozzá hét éves fia és három éves leánya, Elza neveltetéséhez. Városról városra vándoroltak, míg végül Pozsonyban telepedtek meg, ahol Béla rendszeresebb zenei képzésben részesült és érettségivel befejezte gimnáziumi tanulmányait.

Az ugyancsak Pozsonyból származó, nála négy évvel idősebb Dohnányi Ernő nyomdokaiba lépve a budapesti Királyi Zeneakadémiára ment tanulni, ahol a Liszt-tanítvány Thomán István zongora-, és Hans Koessler zeneszerzés-tanítványa lett 1899 és 1903 között. Egyúttal rendszeres népzenegyűjtésbe fogott, és ezzel párhuzamosan elkezdett népi zenén alapuló modern kompozíciókat írni. 1909-ben feleségül vette Ziegler Mártát, kitől első fia, ifjabb Bartók Béla született.

Több mint egy évtizeden át fáradhatatlanul gyűjtött Magyarország eldugott falvaiban, a magyar mellett jelentős szlovák és román ajkú területeken, ahol érdeklődése már igen hamar a kisebbségek népzenéje felé fordult, és kutatásaival úttörő módon járult hozzá az összehasonlító népzenetudományhoz. 1906-tól szoros és tudományos együttműködés alakult ki közte és az ugyancsak zeneszerző és folklór-kutató Kodály Zoltán között. Az ősi zene iránti érdeklődés Bartókot 1913-ban Algériába vezette arab népzene gyűjtésére, később pedig, 1936-ban Törökországba is ellátogatott. A népzenekutatói terepmunka azonban 1918-ban, az Osztrák-Magyar Monarchia szétesése, és Magyarország jelentős területeinek az I. világháborút követő elvesztése miatt éppen a folklorisztikailag legfontosabb vidékeken vált lehetetlenné, s Bartók azt alkalmi gyűjtések kivételével nem folytathatta.

Az I. világháborút követő időszaktól kezdve Bartókot, különösen „A fából faragott királyfi” című balett 1917-es, és „A kékszakállú herceg vára” című opera 1918-as sikeres bemutatásának köszönhetően nemzedéke és a modern magyar zeneszerzés vezető komponistájának ismerték el. 1923-ban elvált első feleségétől, majd fiatal zongoraművész tanítványát, Pásztory Dittát vette nőül, kitől a következő évben megszületett második fia, Péter. 1940-ben az Egyesült Államokba utazott. Koncertezés mellett elsősorban egyetemeken talált a maga számára elfogadható munkát. Amerikai tartózkodása alatt igen hamar jelentkezett végzetes betegsége, a leukémia.

A világháború alatt és befejezése után hazája sorsa intenzíven foglalkoztatta, ám az 1945. szeptember 26-án bekövetkezett halála előtt a hazatérést – bár magyar állampolgárságát megőrizte – nem tartotta időszerűnek. Földi maradványait 1988-ban két fia, ünnepélyes keretek között hozta New Yorkból Budapestre, ahol a Farkasréti temetőben került végső nyughelyére.