Budapesten a bölcsészkar magyar-német és a Zeneakadémia zeneszerzés szakán tanult, ahol 1904-ben szerzett diplomát. A következő évben megismerkedett Bartók Bélával és elkezdte a népdalgyűjtést - közös kiadványuk 1906-ban jelent meg Magyar népdalok címmel, s ebben az évben kötött házasságot Sándor Emmával.
Bartókkal közös törekvéseik a modern zene népszerűsítésére és népdalgyűjtésre rendre elakadtak a közönség közönyén és a hivatalos körök ellenállásán. Az 1918-as forradalom idején a Zeneakadémia aligazgatójává nevezték ki, 1919-ben részt vett a zenei direktórium munkájában, ezért később kinevezését érvénytelenítették és hét évig nem taníthatott.
Elszigeteltségéből a Psalmus Hungaricus sikere emelte ki 1923-ban, 1926-ban Háry János című daljátéka is világsikert aratott, 1932-ben mutatták be a Székelyfonót, operai méretű népballadáját. Sorra születtek művei: a Marosszéki táncok (1927-1930), a Galántai táncok (1933), a Budavári Te Deum (1936), a Fölszállott a páva (1939), a Concerto (1940). Kodály rokonszenvezett a népi írók mozgalmával, tiltakozott a faji megkülönböztetésen alapuló törvények ellen. 1942-ben, hatvanadik születésnapján a kormánytól is kapott kitüntetést, egy évvel később az MTA levelező tagja lett.
A II. világháború alatt mentette az üldözötteket, majd neki is bujkálnia kellett, de közben befejezte Missa brevisét - ez lett a főváros második világháború utáni első zenei bemutatója. A Zeneakadémia igazgató-tanácsának elnöke, 1946-49 között az MTA elnöke volt. 1951-ben mutatták be a Kállai kettőst a Magyar Állami Népi Együttes előadásában, ekkortól jelentek meg a Magyar Népzene Tára kötetei, s a zeneoktatásban is érvényesültek Kodály elképzelései. Első felségének halála után, 1959-ben vette feleségül Péczely Saroltát. Háromszor kapta meg a Kossuth-díjat (1948, 1952, 1957), számos egyetem avatta díszdoktorává és 1965-ben megkapta a Herder-díjat is.
Kodály nem volt forradalmi újító, inkább megőrző-összegző művész. Kórusművei a vokális zenének csak Palestrinához hasonlítható csúcspontját jelentik, zeneszerzői munkásságának legkiemelkedőbb darabja a Psalmus és a Te Deum. Kialakította a magyar prozódia elméletét és gyakorlatát, korszakalkotó munkát végzett a magyar népzene gyűjtésében. Jelentős volt munkássága a néprajz, zenetörténet, zeneesztétika, zenekritika, irodalomtörténet, a nyelvészet és nyelvművelés területén. Meggyőződése volt, hogy csak az emberi hang, a közös ének lehet a széles körű zenekultúra alapja. Felismerte az ifjúság zenei nevelésének fontosságát, és egész életén át ezért harcolt, ideértve az iskolai énekoktatást, a zenei írás-olvasás (szolfézs) alapvető funkcióját a tantervben, valamint a kóruskultúra hazai elemekre építő ápolását. A Kodály-módszer ma már világszerte ismert és követett példa a zenepedagógiában. Születésének 125. és halálának 40. évfordulóján nemzetközi emlékévet rendeztek.
