Ελληνικής καταγωγής μουσικοσυνθέτης, που σταδιοδρόμησε στο χώρο της πρωτοποριακής μουσικής στη Γαλλία. Γεννήθηκε στις 29 Μαΐου του 1922 στη Βράιλα της Ρουμανίας. Τελείωσε το Γυμνάσιο της Κοργιαλενείου Σχολής Σπετσών και σπούδασε πολιτικός μηχανικός στο Μετσόβιο Πολυτεχνείο, απ’ όπου αποφοίτησε το 1946, ενώ συγχρόνως έκανε μαθήματα ανώτερων θεωρητικών στη μουσική.
Συμμετείχε ενεργά στην Εθνική Αντίσταση και φυλακίστηκε από τις κατοχικές δυνάμεις. Στα Δεκεμβριανά τραυματίστηκε από όλμο, με αποτέλεσμα να χάσει το αριστερό μάτι του και να παραμορφωθεί το πρόσωπό του. Απειλούμενος με σύλληψη, το 1947 διέφυγε στο Παρίσι, από όπου του απαγορευόταν να ξαναγυρίσει, λόγω της ερήμην καταδίκης του σε θάνατο για λιποταξία. Το 1965 πήρε τη γαλλική υπηκοότητα, ενώ έπρεπε να περιμένει έως το 1974 για να αρθεί η απαγόρευση.
Στη Γαλλία εργάστηκε ως αρχιτέκτονας και, παράλληλα, συνέχισε τις σπουδές του στη μουσική, με σημαντικότερη την επαφή του με τον Ολιβιέ Μεσιάν. Κατά την περίοδο 1947 – 1959 συνεργάστηκε με το διάσημο Γάλλο αρχιτέκτονα Λε Κορμπιζιέ στο σχεδιασμό σημαντικών έργων. Το 1953 παντρεύτηκε τη Φρανσουάζ, δημοσιογράφο και συγγραφέα μυθιστορημάτων και βιογραφιών, με την οποία απέκτησε μία κόρη.
Το πρώτο του μουσικό έργο – σταθμός, με το οποίο αποκηρύσσει τα προηγούμενα, είναι οι «Μεταστάσεις» (1954), για ορχήστρα, όπου αρχίζει να χρησιμοποιεί μαθηματικές και αρχιτεκτονικές έννοιες στη μουσική δομή, ερχόμενος σε αντίθεση με τον σειραϊσμό και την αντίληψη της γραμμικής κίνησης των μουσικών φθόγγων και προβάλλοντας την έννοια των ηχητικών επιφανειών: τις «ηχητικές μάζες» ή «γαλαξίες» όπως τις ονόμαζε.
Ασχολήθηκε συστηματικά με τη μεταφορά στη μουσική των μαθηματικών «Νόμων των πιθανοτήτων», ενώ επινόησε τον όρο «Στοχαστική μουσική», που βασίζεται στην ιδέα ανάπτυξης του ηχητικού υλικού, με στατικούς μέσους όρους «προς ένα στόχο». Σαν βάση για τη μουσική του σύνθεση χρησιμοποίησε τουλάχιστον 15 μαθηματικές θεωρίες.
Ανάμεσα στις συνθέσεις του Ιάννη Ξενάκη περιλαμβάνονται έργα ηλεκτροακουστικής μουσικής, τα οποία χαρακτηρίζονται από ένα συνδυασμό μουσικής και φωτισμών, ενώ στο έργο του συνειδητά ενέταξε ήχους της φύσης και ανθρωπογενείς. Σε όλο του το έργο είναι εμφανής η λατρεία του προς την αρχαιοελληνική φιλοσοφία.
Συνέθεσε έργα για μπαλέτο, φωνητικά – χορωδιακά για μεικτά μέσα και πολύτεχνα, έργα για ορχήστρα, μουσική δωματίου, ηλεκτρονική, μουσική για αρχαίο δράμα κ.ά. Ανάμεσα στα περίπου 130 έργα του περιλαμβάνονται τα «Λιθόπρακτα»,«Ψάφπα», «Περσέφασσα», «Πλειάδες», «Ανατολή – Δύση», «Ορέστεια» κ.ά.
Το τελευταίο έργο του είχε ως τίτλο το τελευταίο γράμμα του ελληνικού αλφάβητου. Το «Ωμέγα» ήταν αυτό που έμελλε να κλείσει τον κύκλο της μεγάλης δημιουργικής περιπέτειάς του, καθώς σταμάτησε να συνθέτει το 1997, λόγω σοβαρών προβλημάτων υγείας.
Δίδαξε σύνθεση στη Σορβόνη, ανακηρύχτηκε διδάκτωρ και καθηγητής σε πολλά πανεπιστήμια της Ευρώπης και της Αμερικής και τιμήθηκε με πολλά διεθνή βραβεία και διακρίσεις. Από το 1966 διηύθυνε το Κέντρο Έρευνας για την Πρωτοποριακή Μουσική στο Παρίσι, ενώ ίδρυσε στην Ελλάδα το Κέντρο Σύγχρονης Μουσικής Έρευνας, που αποτελούσε όνειρο της ζωής του.
Στις 23 Ιανουαρίου του 2001 αναγορεύτηκε επίτιμος διδάκτωρ του Τμήματος Μουσικών Σπουδών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Λίγες ημέρες αργότερα, στις 4 Φεβρουαρίου, πέθανε στο Παρίσι.