Mahler apprend dès l’enfance à jouer du piano et à composer. Il étudie au conservatoire de Vienne avec Julius Epstein (piano), Robert Fuchs (harmonie) et Franz Krenn (composition), puis avec Anton Bruckner à l’université. Sa première grande oeuvre, la cantate Das klagende Lied est un échec qui l’incite à embrasser la carrière de chef d’orchestre. Il continue néanmoins à composer : les Lieder eines fahrenden Gesellen, Première Symphonie (en 1884). En 1985 il est nommé Kapellmeister à l’Opéra de Prague, il assiste Arthur Nikisch à Leipzig de 1886 à 1888 et cette même année son orchestration de Die drei Pintos de Weber est un succès triomphal qui fait de lui un homme célèbre. Il est alors nommé directeur de l’Opéra de Budapest. Sa carrière de chef lyrique se poursuit en 1891-1896, quand il devient premier chef de l’Opéra de Hambourg. C’est l’époque de la composition des Deuxième et Troisième Symphonie ainsi que de la plupart des Wunderhorn Lieder. En 1897 c’est l’apothéose de sa carrière à l’opéra avec sa nomination comme directeur de l’Opéra de Vienne. Avec Alfred Roller, peintre-décorateur de génie, il travaille sans relâche à une fusion unitaire des divers éléments (visuel, dramatique et musical) de la représentation lyrique et donne des représentations mémorables de Tristan, Fidelio, Don Giovanni, etc.Son épouse Alma Schindler, avec qui il se marie en 1901, elle-même musicienne et compositrice, lui fait connaître les peintres Gustav Klimt, Kolo Moser et Karl Moll ainsi que les compositeurs Arnold Schoenberg et Alexander von Zemlinsky.

C’est à partir de 1902 qu’il commence à s’imposer comme compositeur et dirige ses oeuvres de part le monde. Pièces qu’il compose pendant ses vacances à Maiernigg (symphonies n°4 à 8 et ses derniers Lieder).

En 1907, à la suite de la mort de sa fille aînée Putzi, Mahler décide de quitter l’Opéra de Vienne pour celui de New York. 1908-1910, lors de vacances à Toblach, dans le Tyrol, il compose le Chant de la terre, la Neuvième Symphonie et les fragments de la Dixième.

La création de sa Huitième symphonie à Munich en 1910 sera l’un de ses derniers triomphe. Il tombe malade lors d’une tournée aux Etats-Unis en 1991, revient à Vienne et y meurt le 18 mai.