Po wojnie uczył się kompozycji prywatnie (u Franciszka Skołyszewskiego), następnie studiował w krakowskiej uczelni muzycznej, w której później przez wiele lat nauczał, a w okresie 1972–1987 pełnił funkcję rektora. Wykładał także na uczelniach zagranicznych. Kariera kompozytorska Pendereckiego rozpoczęła się w roku 1959, gdy na Konkursie Młodych Związku Kompozytorów Polskich otrzymał trzy pierwsze nagrody (za Strofy, Emanacje i Psalmy Dawida). W roku 1961 otrzymał nagrodę na Międzynarodowej Trybunie UNESCO (za Tren ofiarom Hiroszimy), co ugruntowało jego pozycję czołowego przedstawiciela światowej awangardy muzycznej i zapoczątkowało serię kolejnych prestiżowych nagród krajowych i międzynarodowych. Od lat 70. Penderecki aktywnie zajmował się również dyrygenturą, prowadząc głównie wykonania własnych dzieł, ale także klasyczno-romantyczny repertuar symfoniczny i oratoryjno-kantatowy. Pozamuzyczną pasją Pendereckiego jest dendrologia – w parku otaczającym jego rezydencję w Lusławicach pod Tarnowem założył gigantyczne arboretum, gromadzące ponad 1500 gatunków drzew i krzewów.

Od połowy lat 60. Dodekafonia straciła funkcję jedynego wiarygodnego probierza awangardowości, to jednak zdobycze dwunastotonowej doktryny przybierające coraz to bardziej zróżnicowane postaci, umocniły się jako jeden z podstawowych elementów warsztatu rodzimych kompozytorów. Znamiennym jest fakt, że Penderecki właśnie dodekafonię ustawił w funkcji pomostu między tradycją a nowoczesnością, tworząc Pasję Łukaszową, będącą wielką syntezą awangardowych doświadczeń i jakości zaczerpniętych z tradycji.