Kilar sa narodil v roku 1932 v meste Ľvov, jeho otec bol lekár a matka divadelná herečka. Hudbu študoval v najlepších školách v Poľsku – v Krakove aj v Katoviciach, ktoré sa stali jeho domovom po väčšinu života. Vzdelanie si doplnil aj v Paríži, kde ho učila komponovať známa skladateľka a pianistka Nadia Boulangerová. V 60. rokoch patril k najvýraznejším predstaviteľom poľskej avantgardy, v roku 1977 patril k zakladajúcim členom Spoločnosti Karola Szymanowského v Zakopanom.
Už od konca 50. rokov sa Kilar venoval aj filmovej hudbe, spolu ju vytvoril pre viac ako 160 snímok, najznámejšími z nich boli filmy Romana Polanského Smrť a dievča (1980), Deviata brána (1999) a Pianista (2002) či Dracula (1992) Francisa Forda Coppolu. Medzi jeho poslednými dielami pre film bola aj hudba k snímke Čierne slnko (2007) Krzysztofa Zanussiho a k hollywoodskemu trileru Noc patrí nám (2007) režiséra Jamesa Graya.
Muzikológovia si na Kilarovej tvorbe cenili predovšetkým jeho orchestrálne opusy. Patrí k nim aj takzvaná Septembrová symfónia venovaná pamiatke obetí z 11. septembra 2001. Kilar bol nositeľom najvyššieho poľského štátneho vyznamenania Radu bielej orlice.
