1942年アルゼンチン、ブエノスアイレス生まれ、両親はユダヤ系ロシア人の家系だった。5歳で母親に付いてピアノのレッスンを開始し、続いて父親に付いて勉強を続けたが、これがバレンボイムの生涯を通じて唯一教師と呼べる存在であった。1950年8月には、7歳にして初の公式演奏会をブエノスアイレスで催した。バレンボイム一家は1952年にイスラエルへ移住するが、それから2年後の1954年夏にはザルツブルクを訪れイゴール・マルケヴィッチの指揮クラスを受講している。同じ頃にフルトヴェングラーとの出会い、その結果「11歳のバレンボイムの登場は事件である…」との言葉を授かっている。1955年からはパリにてナディア・ブーランジェの下で和声と作曲を学んだ。ピアニストとして、1952年ウィーンとローマ、1955年パリ、1956年ロンドン、1957年ニューヨークにデビューし、その評価を確立した。その後まもなく、指揮活動も本格化させている。1965年から10年以上におよんだイギリス室内管弦楽団との密接な関係の間に、欧米の主要オーケストラからの客演指揮の依頼も殺到するようになった。1975年から1989年までパリ管弦楽団音楽監督に就任。バイロイト音楽祭へのデビューは1981年で、以来定期的に同地を訪れて《ニーベルングの指環》をはじめとするワーグナーの諸作品を指揮している。1991年シカゴ交響楽団の音楽監督に就任。この組み合わせは、世界中の有名コンサート・ホールを席巻し続けている。1992年にはベルリン国立歌劇場の音楽総監督にも就任した。また、ベルリン・フィルハーモニーやウィーン・フィルハーモニーとも長年に渡って特別な関係を築き上げている。2000年10月には、「ドイツの文化的統一への貢献」と「ドイツ文化の有能なる大使として、また世界の異なる民族間をむすぶ平和の使者として」の功績を称えて、国立歌劇場のレジデント・オーケストラとしてのベルリン・シュターツカペレから終身首席指揮者に任命された。近年は、ミラノ・スカラ座の客演首席指揮者にも就任し、ピアニストとしての活動にも再び力を入れており、さらにはE.サイードとともに創設したアラブとユダヤの平和を願うプロジェクトであるウエスト=イースタン・ディヴァン・オーケストラとの活動も行うなど、精力的に活動している。（2007年9月現在）

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