Ha ricevuto lezioni di violino e pianoforte sin da piccolo ed è entrato al Conservatorio di Cracovia all'età di 18 anni. Dal 1954 ha studiato composizione con Artur Malawski e Stanisław Wiechowicz presso l'Accademia di Musica di Cracovia, dove è stato in seguito nominato professore nel 1958. Un anno più tardi Penderecki ha vinto tutti e tre i premi disponibili al II Concorso di Varsavia per giovani compositori.
Con la prima esecuzione di Anaklasis al Festival di Donaueschingen nel 1960, entrò a far parte dell'avanguardia internazionale. Penderecki ha in seguito guadagnato una reputazione con un pubblico più ampio con la prima esecuzione della Passione secondo San Luca, avvenuta nella Cattedrale di Münster nel 1966. Il compositore polacco ha insegnato alla Folkwang Hochschule di Essen 1966-1968. La sua prima opera, I diavoli di Loudon, basata sull'omonimo romanzo di Aldous Huxley, ha avuto la sua prima esecuzione all'Opera di Stato di Amburgo nel 1969. Nel 1972, Penderecki è stato nominato rettore dell'Accademia di Stato di Musica di Cracovia e ha anche insegnato alla Yale University negli USA dal 1973 al 1978. Penderecki ha guadagnato una reputazione a livello internazionale come direttore di composizioni proprie e di opere altrui. Nel 1977 vinse il Premio Herder.
La sua sperimentazione sonora destava e desta tuttora scalpore. Viene considerato il musicista di riferimento dell'avanguardia polacca e fra le varie etichette gli è stata assegnata anche quella di "classico postmoderno".
Penderecki è uno dei pochi compositori di musica contemporanea il cui nome sia giunto con successo anche presso il grande pubblico grazie all'utilizzo di alcune sue composizioni in due celebri film: The Exorcist, di William Friedkin, e in Shining di Stanley Kubrick. In quest'ultimo, il brano De Natura Sonoris nr. 2 – una delle composizioni di Penderecki usate da Kubrick per la nota pellicola del 1980, insieme a Jutrznia (o Utrenja), The Awakening of Jacob e Polymorphia – contribuisce notevolmente ad aumentare il clima di tensione e di suspense nel film, grazie ai suoi caratteri striduli e interrotti. Nel 1961 ha composto un'opera in onore delle vittime di Hiroshima, Trenodia per le vittime di Hiroshima: in questo brano, scritto per 52 archi, Penderecki utilizza i cluster e i glissato; il tempo musicale non si misura in battute, ma in secondi. Anche questa composizione è stata resa celebre sia per l'utilizzo cinematografico a commento di una sequenza del film I figli degli uomini (2006) di Alfonso Cuarón, che in quello televisivo nella ottava parte della serie Twin Peaks (2017).
È stato personalmente molto legato a Giovanni Paolo II, al quale ha dedicato alcune composizioni.[1]
Penderecki ha composto otto sinfonie. Molte di esse nascono dalla sua profonda fede cattolica.
Di grande rilievo soprattutto la Settima, intitolata Le sette porte di Gerusalemme, per soli, coro e orchestra. Di rilievo infine la monumentale Passione secondo San Luca, composta negli anni 1965-66, per soli, coro, coro di voci bianche e orchestra, ispirata al modello delle Passioni di Bach.
Armando Gentilucci, Guida all'ascolto della musica contemporanea, Milano, Feltrinelli, 1992, ISBN88-07-80595-2.
Wolfram Schwinger, Penderecki: Begegnungen, Lebensdaten, Werkkommentare, Stuttgart, Deutsche Verlags-Anstalt, 1979; Penderecki: Leben und Werk. Begegnungen – Lebensdaten – Werkkommentare Mainz, Schott, 1994 – ISBN 978-3-7957-0265-6. (Ed. inglese, Penderecki: His Life and Work, London, Schott, 1989)
Ray Robinson, Krzysztof Penderecki: A Guide to His Works, Princeton, Prestige Publications, 1983
Ray Robinson, Allen Winold, A study of the Penderecki St. Luke Passion, Celle, Moeck, 1983
Ray Robinson, Regina Chłopicka, Studies in Penderecki, Vol. 1, Princeton, Prestige Publications, 1998
Danuta Mirka, To cut the gordian knot: Timbre System of Krzysztof Penderecki, in «Journal of Music Theory,», Vol. 45, No. 2, (Autumn, 2001), pp. 435–456
Ray Robinson, Regina Chłopicka, Studies in Penderecki, Vol. 2, Princeton, Prestige Publications, 2003
Mieczysław Tomaszewski, Jan Rybicki, Krzysztof Penderecki and His Music: Four Essays, Kraków, Akademia Muzyczna w Krakowie, 2003
Cindy Bylander, Krzysztof Penderecki: A Bio-Bibliography, Westport, Praeger, 2004 – ISBN 978-0-313-25658-5