Après une adolescence marquée par des univers musicaux très divers (Varèse, l’orgue, Bach, les Doors, le free jazz, Beethoven, etc.), Pascal Dusapin suit de 1974 à 1978 les cours de Xenakis, qui élargit son horizon aux mathématiques et à l’architecture. Ses premières pièces, Souvenir du silence (1975), Timée (1978), trouvent l’écoute de Franco Donatoni et Hughes Dufourt. En 1977, il remporte le prix de la Fondation de la Vocation et en 1981 celui de la Villa Médicis où il séjournera deux ans et écrira Tre Scalini, Fist, le Quatuor n° 1, Niobé. En 1986, c’est la rencontre avec le chorégraphe Dominique Bagouet et la composition pour sa compagnie du ballet Assaï. La même année, il entreprend la composition de son premier opéra, en collaboration avec l’écrivain Olivier Cadiot : Roméo & Juliette, donné en 1989 à l’Opéra de Montpellier et au Festival d’Avignon. Medeamaterial d’après Heiner Müller est créé à La Monnaie de Bruxelles en 1991, To be sung, d’après Gertrude Stein, en 1994 aux Amandiers de Nanterre, Perelà, Uomo di fumo, d’après Aldo Palazzeschi, en 2003 à l’Opéra Bastille. Il est l’auteur du livret de ses deux opéras suivants : Faustus, The Last Night créé au Staatsoper Unter der Linden de Berlin en 2006 et Passion au Festival d’Aix-en-Provence en 2008. Penthesilea, d’après Kleist, et Macbeth Underground, ont été créés successivement en 2015 et en 2019 à La Monnaie de Bruxelles.
Pascal Dusapin a écrit également sept quatuor à cordes, plusieurs œuvres vocales (dont O Mensch !), des pièces pour piano solo (notamment sept études) et un concerto pour piano, A Quia, ainsi que, de 1991 à 2009, une série de solos pour orchestre : Go, Extenso, Apex, Clam, Exeo, Reverso et Uncut. Un nouveau cycle pour orchestre est en cours, inspiré par la nature ; Morning in Long Island en est le premier volet.