Son père était professeur de lettres, mais également un musicien (pianiste) amateur, qui lui transmet en particulier son amour de la musique deRichard Wagner[2]. Très vite, il va régulièrement auFestival de Bayreuth, où il fut même machiniste, pour approcher la musique de ce compositeur. Promoteur d'unesémiologie de la musique, il est actuellement professeur émérite du département de musique à l'Université de Montréal, où il a travaillé depuis 1970[1]. Il a principalement étudié la sémiologie avecGeorges Mounin,Jean Molino etNicolas Ruwet, avant d'appliquer les concepts de cette discipline à lamusique. Selon le modèle tripartite de Jean Molino, il distingue dans ses interprétations entre « les conduites compositionnelles » de l'auteur, la réalité matérielle du texte produit et l'interprétation de celui-ci, ces trois niveaux évoluant eux-mêmes avec le temps, en devenir permanent, et donc sans interprétation définitive et unique.
Dans ses ouvrages et dans son travail de musicologue, Jean-Jacques Nattiez touche à toutes les sphères de la musique. Il est considéré comme un des pionniers de la sémiologie musicale avec des ouvrages commeFondements d'une sémiologie de la musique (1976) etMusicologie générale et sémiologie (1987). Il travaille et commente dans plusieurs de ses publications l'œuvre deRichard Wagner ou les écrits théoriques et les œuvres ducompositeur etchef d'orchestrePierre Boulez. Il est aussi connu pour ses travaux concernant la musique et la littérature, par exemple dans l'œuvre deMarcel Proust (Proust musicien, 1984)[3]. Il s'interroge sur la notion de correspondance des arts.
Par ailleurs, il effectue de nombreuses étudesethnomusicologiques enOuganda, auMexique, enSibérie, chez lesAïnous duJapon et chez lesInuits[1]. Son travail ethnomusicologique sur la musique des Inuits débute dans les années 1970. L’entreprise devait, au départ, mener à une publication synthèse sur la musique Inuit allant de l’Alaska au Groenland. Son livreLa Musique qui vient du froid. Arts, chants et danses des Inuit (2023) est l’aboutissement de ce projet[4].
Entre 2003 et 2007, il dirige l'édition des cinq volumes deMusiques. Une encyclopédie pour le XXIe siècle, parus chezActes Sud[5]. Il est aussi l'auteur d'un roman,Opéra, paru au Québec en 1997. En 1993, à deux reprises, il est professeur invité auCollège de France, à l'initiative de Pierre Boulez et d'Yves Bonnefoy. Il dirige la collection « Musiques » chezChristian Bourgois éditeur[1]. Il publie en 1968 un livre surFidel Castro, quelque temps avant ses débuts à l'Université de Montréal.
Jean Jacques Nattiez entreprend actuellement la réalisation d’un ouvrage qui s’intituleraTraité de musicologie générale[4].
Les récits cachés de Richard Wagner : Art poétique, rêve, sexualité du Vaisseau fantômeà Parsifal, Montréal, Les Presses de l'Université de Montréal, 2018, 168 p.(ISBN978-2-7606-3840-2)
La musique qui vient du froid: Arts, chants, et danses des Inuit, préface deLisa Qiluqqi Koperqualuk, Montréal, Les Presses de l'Université de Montréal, 2022, 468 p.(ISBN978-2-7606-4672-8)
(Avec Renaud Nattiez)Hergé Musicien ? Montréal, Presses de l'Université de Montréal, 2025, 95 p.(ISBN978-2-7606-5-1302)