1905年6月13日，冼星海生于澳门一个贫苦家庭。
冼星海6岁时随母亲黄苏英去新加坡，进入了新加坡的养正学校。养正学校的区健夫老师，最先赏识冼星海的音乐秉赋，并选他进入学校军乐队，让他开始接触乐器和音乐训练。
为了让孩子接受更好的教育，1918年，母亲想方设法来到广州，把13岁的冼星海送进了岭南大学（现中山大学）学习小提琴，开始正规的音乐课程。
进入岭南大学后，为了贴补家用，冼星海依靠每天售卖两个钟头的书、纸、笔等物，和加入岭南银行乐队这两件工作，来维持学费和伙食费。他在乐队里担任演奏直箫，后来成了附中管弦乐队的指挥，因为他吹奏单簧管很有韵味，由此得到“南国箫手”的雅号，连培正中学也请他去做音乐教员和乐队指挥。
在巴黎的最初几年，冼星海主要靠在餐厅等处做杂役维持生活。经马思聪介绍，他曾随巴黎歌剧院乐队首席奥别多菲尔学习小提琴。这位小提琴家得知冼星海靠做小工维持生活，便不收他的学费。接着，冼星海又向巴黎音乐学院的著名教授加隆学习作曲理论。加隆教授了解到他生活贫困时，也不收他的学费。在这样痛苦生活的煎熬中，冼星海却成功地创作了《风》。这首乐曲得到了他的老师们的赞誉。由于他的作品和别人的介绍，冼星海结识了著名作曲家－－保罗·杜卡，并考入巴黎音乐学院杜卡的高级作曲班。当时在那里学习音乐的中国留学生，只有他考取了这个高级作曲班，并获得了荣誉奖。学校要给他物质奖励，问他要什么，他的回答是：“要饭票。”于是，学校送给他一叠饭票。
1935年5月杜卡教授突然病逝，冼星海不得不结束在高级作曲班的学习，加上他也急于回国，便在友人帮助下搭乘免费货船回国。在法国的五年学习生活，冼星海深入学习了西方现代音乐的作曲技法，丰富了音乐修养，开阔了艺术视野。
1935年，冼星海毕业回国，投入抗战歌曲创作和救亡音乐活动，创作大量群众歌曲，并为进步电影《壮志凌云》《青年进行曲》，话剧《复活》《大雷雨》等作曲，同时，受著名教育学家、会计学家潘序伦和上海文化界救国会邀请，与吕骥、何士德等人建立了创办的立信会计学校（现上海立信会计金融学院）的音乐训练班，培养了诸如麦新、孟波、杨祚铭、邹伯宗、鲁剑光等一批音乐人才，为抗日救国时期音乐艺术在国内的发展做出了不可磨灭的贡献。后又参加上海救亡演剧二队，并赴武汉与张曙一起负责救亡歌咏运动。
1937年，全国抗战爆发后，他参加上海话剧界战时演剧二队，进行抗日文艺宣传。
一次，冼星海参加了上海学联到郊区救亡宣传的活动。国民党当局派保安队到现场阻止学生，对峙时剑拔弩张。这时，青年诗人塞克把自己写的一首诗交给冼星海。冼星海怀着满腔激愤，朗诵了两遍，倚墙只用了5分钟就写出曲谱——“枪口朝外/齐步前进/不伤老百姓/不打自己人/……”这首《救国军歌》当场在学生中唱响，随后在场的老百姓甚至连保安队的士兵也跟着唱，很多人边唱边流泪。
1938年，冼星海接到延安“鲁迅艺术学院”全体师生的邀请电报。于是，他高兴地对妻子钱韵玲说：“我们到延安去吧。”说走就走，这年11月，两人携手离汉去延安。他们在途中结成了革命伴侣。
1938年冬，冼星海放弃优厚待遇，奔赴延安担任鲁迅艺术学院音乐系主任，并在延安“女大”兼课。在鲁艺，他负责音乐理论、作曲的主要课程，还教授音乐史及指挥。在延安的一年半，他进入创作的巅峰期，谱写了《军民进行曲》《生产运动大合唱》《黄河大合唱》《九·一八大合唱》等作品。在政治上，他追求进步，并于1939年6月加入中国共产党。
由诗人光未然作词的《黄河大合唱》经他谱曲，也成了旷世千古的绝响。
1939年，在延安庆祝鲁艺成立周年晚会上，冼星海穿着灰布军装和草鞋、打着绑腿指挥《黄河大合唱》，在场的毛泽东和其他中央首长连声叫好。更有许多人唱着“风在吼，马在叫”，走向抗日战争最前线。
在延安的艰苦条件下，党中央决定每月给冼星海15元津贴，而当时朱德总司令每月津贴只有5元。另外，鲁艺的助教有6元，教员有12元。冼星海每星期能吃两次肉，两次大米饭，每餐多加一个汤。这些都体现了党组织对特殊人才的尊重。
1940年，冼星海赴苏联，为大型纪录片《延安与八路军》进行后期制作与配乐。临行前，毛泽东在家中请他吃饭并饯行。1941年6月22日随着苏德战争爆发，该片制作停顿。他想经新疆回延安，却因当地军阀盛世才反共、交通中断而未成，被迫羁留于哈萨克的阿拉木图。在供应十分困难的战时条件下，他相继完成了《民族解放交响乐》（“第一交响乐”）、《神圣之战》（“第二交响乐”）、管弦乐组曲《满江红》、交响诗《阿曼该尔达》和以中国古诗为题材的独唱曲。因劳累和营养不良，他的肺病日益严重。1945年初，苏联有关方面将他送到莫斯科的克里姆林宫医院接受治疗。刚住进医院，冼星海便开始创作管弦乐《中国狂想曲》。但病魔无情，虽然在李立三的奔波下，得到联共（布）领导人斯大林批示，在苏联国际救济总会协助下，冼星海入住莫斯科一家医院，但由于患严重血癌，沉疴积疾，医生回天无力，于1945年10月30日病逝，年仅40岁，李立三夫妇为其料理后事，与苏方一起为其举行隆重安葬仪式。致悼词的是后来为《莫斯科——北京》谱曲的苏联著名音乐家穆拉杰利。
冼星海被安葬在莫斯科近郊公墓，骨灰盛放于一灰色大理石小匣，匣子正中镶着音乐家的一张椭圆形照片，周围环绕缎制花束，下刻金色俄文：中国作曲家、爱国主义者和共产党员：黄训（赴苏联后用母姓）。
1945年11月14日，延安各界为冼星海举行追悼会。
《生产运动大合唱》
《黄河大合唱》
《九·一八大合唱》
《牺盟大合唱》
《民族解放》
《神圣之战》
《满江红》
《中国狂想曲》
《郭治尔·比戴》
《游击军》
冼星海是中国民族新音乐事业的先锋，一生中创作了200多首大众歌曲、4部大合唱、2部歌剧（其中一部未完成）、2部交响乐、4部交响组曲、一部交响诗、一部管弦乐狂想曲，以及许多器乐独奏、重奏曲和大量的艺术歌曲，还写了许多音乐方面的论文。
冼星海既是一位伟大的音乐家，也是为中国抗战事业做出重大贡献的无产阶级革命家。他的音乐作品不仅在民族抗战时期广为传唱，成为唤醒民族觉醒意识的号角，而且在他去世后的60多年里仍然受到人民大众的喜爱。从冼星海的生平事迹透视其人格品质，并对其人格品质生成的历史文化基因与现实土壤进行分析，对于当今我们在构建社会主义核心价值体系、建设中华民族共有精神家园过程中弘扬中华民族优秀的文化传统和人文精神，会有很好的借鉴意义。2009年9月14日，他被评为100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范之一。
冼星海从巴黎音乐学院学成回国成了名人。国民党想利用他写颂歌，唯利是图的商人也重金收买让他写“桃花窝里美人多”之类的商业歌曲，他都不为之所动。他精心为进步电影《复活》《雷雨》《大日出》《夜半歌声》配曲，而且为了抗日救亡不要任何报酬。
为他题词“为人民的音乐家冼星海致哀”。（毛泽东题词）1999年11月，哈萨克斯坦共和国阿拉木图市的弗拉基米尔大街被命名为冼星海大街。江泽民主席访哈时还到冼星海当年的故居凭吊，表达了中国人民对这位音乐家的永久怀念。
