Krzysztof Penderecki è nato a Debica, in Polonia e fin da giovane studia violino e pianoforte. A 18 anni inizia a frequentare il Conservatorio di Cracovia e studia allo stesso tempo filosofia, storia dell'arte e letteratura.

Inizia gli studi di composizione nel ‘54 all'Accademia di Musica di Cracovia, con Artur Malewski e Stanislas Wiechowicz. Già nel ‘60, il suo pezzo Anaklasis per 42 strumenti ad arco, ottiene un grande successo. Dal ‘72 ricopre la carica rettore della Musikhoch-schule di Cracovia. Dal ‘73 al ‘78 è professore all'Università di Yale. In questi anni di tour in tutto il mondo, ottiene una fama internazionale. Per il cinema ha composto in una sola occasione: Shining, 1980 (Stanley Kubrick).

Nel ‘98 riceve il Premio alla Composizione dalla Promotion Association of the European Industry and Trade e il Cannes Classical Award "Living Composer of the Year". Dal ‘90 detiene il Grand Cross for Distinguished Services dell'ordine di Merito di Germania. Nel ‘92 ha ricevuto la Medaglia Austriaca per la Scienza e l'Arte. Nel ‘93 riceve il Premio del Concilio Internazionale/UNESCO per la Musica.

Nel ‘95 diviene membro dell'Accademia Reale di Musica di Dublino e cittadino onorario della città di Strasburgo. Nel ‘95 e ‘96 riceve il Primetime Emmy Award dall'Academy of Television Arts & Sciences. Nel ‘98 l'American Academy of Arts and Letters lo nomina Membro Onorario; nello stesso anno diviene membro della Bavarian Academy of Fine Arts di Monaco e nel ‘99 viene inserito nell'Albo Onorario del Festival di Vilnius.

Nel 2000 diviene membro onorario del Gesellschaft der Musikfreunde di Vienna e nel 2001 della Hong Kong Academy for Performing Arts. Nel 2004 ha vinto il Praemium Imperiale di Tokyo.

Penderecki occupa cattedre e dottorati presso molte università, tra cui Georgetown, Glasgow, Conservatorio Chaikovski di Mosca, Bordeaux, Leuwen, Belgrado, Madrid.

È membro onorario della Royal Academy of Music (Londra) e dell'Accademia Nazionale di Santa Cecilia (Roma).