Entre 1946 e 1956 é diretor musical da companhia teatral de Jean-Louis Barrault e compõe seus primeiros trabalhos, em que se opõe ao que vê como "conservadorismo" em autores modernos como Arnold Schoenberg e Igor Stravinski. A partir de 1954 organiza os concertos Domaine Musicale, que apresentam ao público parisiense a música concreta e contemporânea.
Ganha fama a partir de 1960 como compositor e regente de repertório clássico e moderno e líder do movimento musical de vanguarda na França. Em 1971 torna-se regente permanente da Orquestra Sinfônica da BBC, de Londres, e da Filarmônica de Nova York.
Funda em 1975 o Instituto de Pesquisa e de Coordenação Acústica-Música (Ircam), que reúne os principais pesquisadores da música eletrônica. Suas obras mais importantes são Le Marteau sans Maître e Plis Selon Plis, coletânea de cinco trabalhos para grande orquestra, voz e conjunto de câmara. Visita o Brasil três vezes, a última delas em 1996.