Em 1950, com Karlheinz Stockhausen, Pierre Boulez e Bruno Maderna, trabalha no estúdio da Rádio de Colônia, na Alemanha, onde é criada a música eletrônica. Em 1954 funda com Bruno Maderna o laboratório de música experimental em Milão, o qual dirige até 1961. Em 1956 lança o jornal Encontros Musicais, que discute a música de vanguarda.
Muda-se para os Estados Unidos em 1967 e passa a ensinar composição no Mills College, da Califórnia, e na Julliard School of Music, de Nova York. De 1974 a 1980, dirige em Paris o centro de eletroacústica do Instituto de Pesquisas e Coordenação Acústica Pierre Boulez (Ircam).
Em 1988 torna-se membro honorário da conservadora Real Academia de Música de Londres, uma prova de sua aceitação generalizada, confirmada pelos vários prêmios recebidos no decorrer da carreira. Suas obras mais conhecidas são Sinfonia (1968), cuja segunda parte, para oito vozes e orquestra, é uma homenagem ao líder negro norte-americano Martin Luther King, e as Folk Songs (1984), inspiradas em canções populares sicilianas.
Seu trabalho mais recente é de julho de 1999: Cronaca del Luogo, mistura de teatro e música, com texto de sua mulher, Talia Pecker Berio.