Né en 1904 de parents italiens à Pisino, ville d’Istrie sous contrôle de l’empire austro-hongrois, Luigi Dallapiccola commence très jeune le piano, puis l’écriture dès l’âge de dix ans. Ce n’est pourtant qu’après la guerre, à Trieste, qu’il poursuit ses études de piano et d’harmonie avec Antonio Illersberg, qui lui transmet son enthousiasme pour la musique ancienne italienne, en particulier Monteverdi, dont Dallapiccola adaptera pour la scène moderne, en 1941-1942, l’opéra Il ritorno d’Ulisse in Patria. Pendant la première guerre, sa famille est déplacée et cantonnée à Graz durant deux années. Là, l’audition des opéras de Mozart et de Wagner sera, à l’égal des œuvres lyriques de Puccini, déterminante dans son choix de devenir musicien. En 1921, il découvre tour à tour le Traité d’harmonie de Schoenberg et la musique de Debussy : deux événements qui le décident à partir à Florence poursuivre son apprentissage du piano et surtout de la composition avec Roberto Casiraghi puis Vito Frazzi. En 1924, il est très impressionné par sa première audition du Pierrot lunaire dirigé par Schoenberg lui-même qu’il rencontre à cette occasion. Il attendra 1949 pour adresser directement un hommage à Schoenberg en lui dédicaçant ses Tre poemi, mais l’influence de la seconde École de Vienne marquera progressivement son travail de compositeur au cours des années trente.
Durant ces années, Dallapiccola poursuit une carrière de pianiste et d’enseignant, parallèlement à l’écriture de ses premières œuvres. À partir de 1931, il enseigne le piano à Florence où il sera aussi, à partir de 1940, professeur de composition. Il y formera de nombreux compositeurs parmi lesquels Luciano Berio. Il sera plus tard nommé « Accademico » di Santa Cecilia à Rome. Ses voyages lui permettent de rencontrer Berg, Webern, Milhaud, Poulenc et au delà des cercles musicaux, Antoine de Saint-Exupéry qui accepte l’utilisation de son roman Vol de nuit pour le livret de sa première œuvre scénique Volo di Notte, créé en 1939 dans une atmosphère de confusion générale.
Malgré ses contacts, la position singulière qu’occupe Dallapiccola dans le XXème siècle s’explique néanmoins par un relatif isolement sur le plan esthétique : ni la vie musicale italienne, dominée par le néoclassicisme, ni les circonstances politiques en Allemagne ne favorisent alors la diffusion et la connaissance théorique des œuvres atonales. Aussi l’attrait qu’exerce sur lui le dodécaphonisme, à travers les œuvres d’Alban Berg et surtout d’Anton Webern dont il entend le Konzert opus 24 en 1935 à Prague, le conduit à une exploration très personnelle des potentialités de la technique des douze sons, sans que son style ne connaisse de rupture radicale. La fréquentation de la littérature moderne (Proust, Joyce) nourrit également sa réflexion sur l’évolution de la musique. Les derniers des « néo-madrigaux » Cori di Michelangelo Buonarroti il giovane (1933-1936) et les Tre Laudi (1937) témoignent des premiers essais sériels. La période d’« imprégnation progressive » s’approfondit avec les Canti di prigionia (1938-1941) au sein desquels le vocabulaire nouveau s’intègre à un univers fortement diatonique, où la suggestion tonale reste très présente, quand, parallèlement, les principes de l’écriture polyphonique sérielle s’affinent.
Les Liriche greche (1942-1945) seront la première œuvre entièrement dodécaphonique, alors que le ballet Marsia (1942-1943), composé à la même période, relève d’un pur style diatonique. Né pendant la guerre, Il Prigioniero (1944-1948), opéra court qui renvoie à Erwartung de Schoenberg, témoigne finalement de manière solennelle de la détresse humaine face aux atrocités de la guerre. Il est écrit pour grand orchestre, chœurs, orgue, cuivres et un carillon placé en coulisse, et utilise de plus des haut-parleurs pour donner au son toute sa puissance.
Après la guerre, Dallapiccola cultivera un style plus dépouillé, parfois austère, souvent transparent, qui rompt avec le caractère passionné et profondément lyrique de ses œuvres antérieures. À partir de Quaderno musicale di Annalibera jusqu’à Commiato (1972), sa dernière œuvre, ses pièces sont strictement sérielles, marquées par le style webernien autant que par les écrits esthétiques de Ferruccio Busoni – dont Dallapiccola assure une nouvelle édition en 1954 – à l’image des Cinque canti (1956) ou de son dernier grand opéra d’après Homère, Ulisse (1959-1968).
En 1951, Koussevitzky invite le compositeur à donner des cours à Tanglewood, ce qui augure d’une reconnaissance américaine importante : Due liriche di Anacreonte, puis Il Prigioniero sont représentés à New York ; Dallapiccola rencontre Varèse à plusieurs reprises, enseigne la composition plusieurs semestres au Queens College de New-york à partir de 1956. En 1953 sont créés les Goethe-Lieder et Dallapiccola est nommé à la Bayerische Akademie der Schönen Künste de Munich.
Le compositeur meurt à Florence en 1975, après avoir rassemblé ses conférences et écrits dans l’ouvrage Appunti, incontri, meditazioni.