Nato in una famiglia di tradizioni musicali nel 1925, il suo primo insegnante fu suo padre; al Conservatoire di Milano successivamente studiò composizione con Paribene e Ghedini, e direzione d’orchestra con Votto e Giulini.

Era questo il periodo delle prime composizioni elettro-acustiche (Thema/Omaggio a Joyce, 1958, e Allez-Hop, basato su un testo di Italo Calvino, 1959): Berio fondamentalmente fu un pioniere, un esploratore.

Tra il 1960 e il 1972, fu spesso a Darmstadt, a Darlington, a Harvard, alla Juilliard e alla University of Columbia.

Berio studiò quindi – senza tregua – le possibilità espressive della voce umana: Cathy Berberian apparve nella sua vita negli anni 70, e iniziò una collaborazione che serebbe rimasta costante nel tempo.

Seguirono "Opera" (1970), "Linea and Points" (1974), "Cries of London", una nuova serie delle Sequenze, e "Il ritorno degli Snovidenia".

Pur operando soprattutto negli USA, Berio non rinnegò mai le proprie origini culturali tipicamente italiane.

La sua curiosità intellettuale lo portò a esplorare ogni tipo di cultura che ben si potesse adattare alle necessità della creazione musicale, come per esempio l’espressione jazzistica, la tensione dell’arte giapponese del Noh, o lo spirito contemplativo della musica indiana.

"Coro", del 1976, rimane forse una delle vette più alte della sua produzione.

Sino al 1980 lavorò anche al Dipartimento di elettroacustica dell’IRCAM di Parigi, e lui stesso fondò una sede staccata dell’IRCAM a Milano.

Nel 1987 fondò a Milano un Istituto di Ricerca, "Tempo Reale".