Narodil 17. července 1932 ve Lvově. Otec byl lékařem a matka Neonilla divadelní herečkou. Jako dítě se s nevelkou chut učil hrát na klavír u paní Reissównové. Po nucené deportaci ze Lvova pokračoval v letech 1946-1947 ve studiu hry na klavír na Státní střední škole hudební v Řešově. V Řešově také absolvoval střední školu-
Jako pianista debutoval v roce 1947 v Soutěži mladých talentů, kde hrál své vlastní skladby Dwie miniatury dziecięce (Dvě dětské miniatury). V letech 1947–1948 studoval hru na klavír na Státní konzervatoři v Krakově a v letech 1948–1950 pokračoval na konzervatoři v Katovicích. Vedle toho bral soukromé lekce komposice u Bolesława Woytowicze. Ve studiu pak pokračoval na Vysoké škole hudební v Katovicích. Jeho učiteli byli: Władysława Markiewiczówna (klavír), Artur Malawski (hudební teorie) a Bolesław Woytowicz (klavír a komposice). Absolvoval s vyznamenáním roku 1955. V témže roce získal na Festivalu mládeže ve Varšavě druhou cenu za Malou ouverturu v kategorii symfonických skladeb.
V letech 1955–1958 byl asistentem Bolesława Woytowicze na Vysoké škole hudební v Krakově. V roce 1957 se zúčastnil Mezinárodního kurzu Nové hudby v Darmstadtu a v roce 1959 získal francouzské vládní stipendium a studoval u Nadiji Boulangerové v Paříži.
V roce 1960 získal za skladbu Ode Béla Bartók in memoriam Cenu Nadace L. Boulangerové v Bostonu. V letech 1979–1981 byl místopředsedou Svazu polských skladatelů. V roce 1977 se stal zakládajícím členem Společnosti Karola Szymanowského v Zakopaném a po dvě funkční období byl jejím viceprezidentem. Byl členem sdružení polských horalů Związ Podhalan. Po mnoho let navštěvoval paulínský klášter Jasná Hora v polském poutním místě Čenstochová. Byl členem Bratrstva paulínů. Na jeho narozeniny se v klášteře slaví tzv. Den Kilara.
Angažoval se i politicky. V roce 2005 byl členem čestného výboru na podporu Lecha Kaczyńského v prezidentských volbách a během kampaně před volbami do parlamentu v roce 2007 podporoval stranu Právo a spravedlnost. Po smrti Lecha Kaczyńského při letecké havárii ve Smolensku v roce 2010 byl čestným předsedou Slezského výboru na podporu Jarosława Kaczyńského v prezidentské volbě.
Wojciech Kilar zemřel po několika měsících boje s nádorem na mozku v Katovicích 29. prosince 2013. Pohřeb skladatele se konal 4. ledna 2014 v katedrále Krista Krále Byl pohřben na hřbitově v Katovicích ke své ženě Barbaře, která zemřela o několik let dříve.
Kilar debutoval na konci padesátých let na prvních ročnících festivalu Varšavský podzim. Na začátku byla jeho tvorba ovlivněna polským a evropským neoklasicismem. Autor používal klasické formy, melodiku i instrumentaci (Mała uwertura, I. a II. symfonie, Sonáta pro lesní roh a klavír). Čerpal zejména z děl Béli Bartóka, Igora Stravinského, Dmitrije Šostakoviče a Sergeje Prokofjeva. Za svou Ódu na Bélu Bartóka in memoriam získal cenu Nadace L. Boulangerové v Bostonu.
Od počátku šedesátých let pokládal, spolu s Krzysztofem Pendereckim a Henrykem Góreckim, základy nové polské avantgardy. Využíval prvky serialismu a dodekafonie. Důležité skladby tohoto období jsou např.: Herbsttag na głos żeński i kwartet smyczkowy (1960), jazzový Riff 62 (1962), Generique (1963) Diphtongos (1964) pro smíšený sbor a orchestr, dodekafonický Springfield Sonnet (1965), Training 68 (1968) pro klarinet, trombón, violoncello a klavír a minimalistické Upstairs-Downstairs (1971) pro dva dětské sbory a orchestr.
V polovině sedmdesátých let Kilar zjednodušil svůj hudební jazyk a začal čím dál tím výrazněji navazovat na tradici. V jeho hudbě se objevily lidové a náboženské inspirace. Nejdůležitějšími díly z tohoto období jsou Przygrywka i kolęda (1972) pro čtyři hoboje a smyčce, Krzesany (1974), Bogurodzica (1975) pro smíšený sbor a orchestr, Kościelec 1909 (1976), Siwa mgła (1979) pro baryton a orchestr, Exodus (1980), Angelus (1984) pro soprán, smíšený sbor a orchestr, Orawa (1986) pro komorní orchestr, Preludium chorałowe (1988) a Missa pro pace (A. D. 2000) pro sóla, smíšený sbor a orchestr.