Bartók föddes i Nagyszentmiklós, Ungern (nuvarande Sânnicolau Mare, Rumänien). Han började studera piano i tidig ålder och visade stor talang. Han studerade senare vid Royal Academy of Music i Budapest, där han träffade Zoltán Kodály, som skulle bli hans livslånga vän och samarbetspartner.
I början av 1900-talet började Bartók resa genom Ungern och andra delar av Östeuropa och samla på folkvisor. Han fascinerades av folkmusikens mångfald och dess potential att användas i klassisk musik. Bartóks folkmusikinspirerade kompositioner inkluderar de rumänska danserna (1915), de ungerska skisserna (1913-1918) och konserten för orkester (1943).
Förutom sin folkinspirerade musik skrev Bartók även flera abstrakta verk, såsom stråkkvartetter nr 1-6 och Sonaten för två pianon och slagverk. Dessa verk kännetecknas av deras komplexa rytmer, dissonanta harmonier och användning av ovanliga instrumentala kombinationer.
Bartók var också en begåvad pianist och framförde sina egna verk i hela Europa och USA. Han undervisade också i piano och komposition vid Budapest Academy of Music och Curtis Institute of Music i Philadelphia.
Bartók dog i New York City 1945 vid 64 års ålder. Han lämnade efter sig ett arv av inflytelserik musik som fortsätter att framföras och avnjutas av publik över hela världen.