1892. június 30-án született Budapesten jómódú és művelt polgárcsaládban. Másfél éves korában kezdett olvasni, hatévesen a zongorázni, hétévesen komponálni. Bartók és Kodály példájára kezdte a népdalgyűjtést, a nála egy évtizeddel idősebb két komponista 17 évesen fogadta munkatársául. A budapesti Zeneakadémián végzett, közben közgazdaságtani doktorátust is szerzett, majd Lipcsében, Genfben és Párizsban folytatta zenei tanulmányait. A francia fővárosban töltött évei meghatározóak voltak: zeneművészete sajátos ötvözete a magyar és francia hatásoknak, ezért is nevezik a „legfranciásabb magyar zeneszerzőnek". Debussy és Ravel volt példaadó számára, zenei nyelvezete kialakulásában Bach és Mozart muzsikája is hatott rá.
Huszonegy évesen a Magyar Nemzeti Múzeum hangszergyűjteményének őre lett, ekkor született első, a Des esquisses d'un musicien (Egy muzsikus vázlatai) című zeneműve. Az első világháborúban a fronton szolgált, 1919-ben kezdett tanítani. 1924-től a Nemzeti Múzeum népzenei osztályán dolgozott. 1928-ban második vonósnégyesének párizsi premierje után Elisabeth Coolidge amerikai mecénás jelentős összegért rendelt tőle újabb kvartettet. A következő évtől kultúrdiplomáciai tevékenységet is végzett, Bartókkal együtt a Népszövetség Szellemi Együttműködési Intézetében, majd a Népművészeti és Népi Hagyományok Bizottságában dolgozott.
Elévülhetetlen érdemeket szerzett a népdalgyűjtésben. Erdélyben, a Felvidéken és a Nyugat-Dunántúlon közel kétezer népdalt gyűjtött össze, az elsők között rögzítette a dallamokat magnetofonnal, és jegyezte le tudományos pontossággal a népi hangszeregyüttesek muzsikáját. Monográfiákat szentelt egy-egy vidék népzenéjének (széki gyűjtés, Sopron megyei virrasztó énekek), sokat kutatta a cigányok zenéjét. Ő ismerte fel az egyes népdaltípusok és az egyházi zene, főleg a gregorián rokonságát. Népdalfeldolgozásaiban csak saját gyűjtésű dallamhoz nyúlt, mert azt vallotta, hogy azzal tud leginkább azonosulni.
1945-49 között a Nemzeti Zenede igazgatója, másfél évig a Rádió zenei vezetője volt. 1947-48-ban Londonban élt és dolgozott (többek közt filmzenét írt), részt vett az UNESCO védnöksége alatt működő, londoni székhelyű Nemzetközi Népzenei Tanács megalakításában, és haláláig a vezetőség tagja volt.