Pascal Dusapin fait ses études d’arts plastiques et de sciences, arts et esthétique à l’Université de Paris-Sorbonne. Entre 1974 et 1978 il suit les séminaires de Iannis Xenakis. De 1981 à 1983 il est boursier de la Villa Médicis à Rome.

Il reçoit de très nombreuses distinctions dès le début de sa carrière de compositeur. Parmi celles-ci, le Prix symphonique de la Sacem en 1994, le Grand prix national de musique du ministère de la Culture en 1995 et le Grand prix de la ville de Paris en 1998. La Victoire de la musique 1998 lui est attribuée pour le disque gravé avec l’Orchestre national de Lyon, puis de nouveau en 2002, comme « compositeur de l’année ». En 2005, il obtient le prix Cino del Duca remis par l’Académie des Beaux-arts. Il est Commandeur des Arts et des Lettres. Il est élu à la Bayerische Akademie der Schönen Künste en juillet 2006.

En 2006 il est nommé professeur au Collège de France à la chaire de création artistique. En 2007, il est lauréat du Prix international Dan David, un prix international d’excellence récompensant les travaux scientifiques et artistiques et qu’il partage avec Zubin Metha pour la musique contemporaine. En 2014, il est Chevalier de l’Ordre national de la Légion d’honneur.

Il est l’auteur de nombreuses pièces pour solistes, musique de chambre, grand orchestre et opéras. À l’automne 2002, sont créés successivement A quia, concerto pour piano et orchestre (commande des Beethoven Fest de Bonn) et le cycle complet de ses Sept études pour piano.

L’Orchestre philharmonique de la Scala de Milan qui lui commande la suite pour orchestre Perelà Suite — tirée de son opéra Perelà, uomo di fumo — créée en 2005 sous la direction de James Conlon.

Il est l’auteur de sept quatuors, dont le Quatuor V, commande du Muziekgebouw aan’t Ij, du Berliner Philharmoniker et de la Cité de la Musique est créé en 2005 au Concertgebouw d’Amsterdam par le Quatuor Arditti, le Quatuor VI, Hinterland, hapax, quatuor concertant avec un orchestre créé à Lucerne en avril 2010 et le Quatuor VII “Open Time” créé aussi par le quatuor Arditti, en 2010.

Pour l’orchestre, un cycle de sept « solos » s’achève avec Uncut (2008-2009) et plus récemment, un nouveau cycle sous forme de tryptique s’ouvre avec un premier volet Morning in Long Island, concert n° 1 pour grand orchestre, avec trois cuivres concertants, créé par l’Orchestre de Radio France et Myung-Whun Chung en 2011.

Sept œuvres lyriques également à ce jour, Roméo & Juliette, créé en 1989 à l’opéra de Montpellier, Medeamaterial, en 1992 à l’opéra de la Monnaie de Bruxelles, To be sung en 1994 au théâtre des Amandiers de Nanterre, sont suivis d’une commande de l’Opéra national de Paris, Perelà, uomo di fumo, créé à Bastille en 2003 et Faustus, The Last Night (2003-2004), commande du Staatsoper Unter den Linden de Berlin (prix de la création 2007 des Victoires de la Musique et Choc du Monde de la musique pour son enregistrement dvd), toutes deux mises en scène par Peter Mussbach. Le Festival d’Aix en Provence lui commande Passion, créé en 2008, sur un livret de Pascal Dusapin lui-même, d’après la légende l’Orphée. En 2011, au théâtre des Bouffes du Nord, voit le jour O’Mensch, cycle de lieder sur des poèmes de Nietzsche, mis en scène par le compositeur, avec ses interprètes fidèles, Georg Nigl et Vanessa Wagner. En octobre 2014, il imagine également pour le Festival de Donaueschingen une installation visuelle et sonore, « Mille Plateaux », qui voyagera entre autres au Lieu Unique à Nantes en 2015. En 2015, son opéra *Penthesilea, *d’après Heinrich von Kleist, est créé au Théâtre de La Monnaie à Bruxelles. 

En 2019, Pascal Dusapin présente Lullaby Experience, son premier travail en collaboration avec l’Ircam, au festival ManiFeste. Le Président de la République Emmanuel Macron lui commande la partie musicale de l’œuvre créée le 11 novembre 2020 lors de la panthéonisation de Maurice Genevoix. En février 2021, il est à l’honneur du festival Présences de Radio France.

Les œuvres de Pascal Dusapin sont publiées par les Éditions Salabert (Universal Music Publishing France) et principalement enregistrées chez Naïve/Classic.