Od 1958 związany z Akademią Muzyczną w Krakowie (od 1972 profesor, 1972–87 rektor), 1973–78 wykładał też w Yale University w New Haven; od 1994 członek PAU; od 1973 dyryguje czołowymi orkiestrami symfonicznymi w Stanach Zjednoczonych i Europie (jest pierwszym dyrygentem orkiestry Norddeutscher Rundfunk w Hamburgu, 1987–90 był dyrektorem artystycznym Filharmonii Krakowskiej, od 1997 dyrektor artystyczny Sinfonii Varsovia); 1980 zainicjował prywatny festiwal muzyczny w Lusławicach. W twórczości stworzył indywidualny, choć ewoluujący język wypowiedzi muzycznej, uprawia wiele gatunków, niektóre z nich (np. pasję) wydobył z zapomnienia; w początkowym okresie (od końca lat 50.), będąc zdecydowanie w awangardzie, znacznie wzbogacił zasób środków technicznych o nowe rodzaje artykulacji w grupie instrumentów smyczkowych (Tren — ofiarom Hiroszimy 1960, I Kwartet smyczkowy 1960, Kanon na orkiestrę i taśmę magnetyczną) i perkusyjnych (Anaklasis na smyczki i perkusję 1960), od lat 70. nawiązuje do tradycji neoromantycznej, m.in. do koncepcji dramatu muzycznego R. Wagnera, do symfoniki A. Brucknera; podejmuje tematykę ogólnoludzką (Tren, Strofy na sopran, głos recytujący i 10 instrumentów 1959, oratorium Dies irae 1967, pamięci pomordowanych w Auschwitz, Kosmogonia 1970); muzyka religijna (Pasja według świętego Łukasza 1965, Jutrznia 1970, Magnificat 1974, Te Deum 1980, Polskie Requiem 1984, Credo 1998, Zmartwychwstanie 2002); opery (Diabły z Loudun 1969, Raj utracony 1978, Czarna maska 1986, Ubu król 1991); utwory orkiestrowe (3 symfonie, m.in. II Christmas Symphony 1980, De natura sonoris I–II 1966–70, Passacaglia 1988, Adagio 1989; koncerty, m.in. 2 wiolonczelowe, skrzypcowy, altówkowy), kameralne (kwartety smyczkowe, Trio smyczkowe 1991); muzyka film. (Egzorcysta W. Friedkina 1973, Katyń A. Wajdy 2007); liczne nagrody krajowe (m.in. nagrody państwowe I stopnia 1968, 1984, Order Orła Białego 2005) i zagraniczne (im. A. Honeggera 1979, im. J. Sibeliusa 1983, Grammy Award 1988, Grawemeyer Award 1992, im. R. Guardiniego 2002 i in.).