Filho de Noêmia Monteiro Villa-Lobos e Raul Villa-Lobos, foi desde cedo incentivado aos estudos, pois sua mãe queria vê-lo médico.[3] No entanto, Raul Villa-Lobos, pai do compositor, funcionário da Biblioteca Nacional e músico amador,[1] deu-lhe instrução musical[4] e adaptou uma viola para que o pequeno Heitor iniciasse seus estudos de violoncelo.[5] Aos 12 anos, órfão de pai,[6] Villa-Lobos passou a tocar violoncelo em teatros, cafés e bailes; paralelamente, interessou-se pela intensa musicalidade dos "chorões", representantes da melhor música popular do Rio de Janeiro, e, neste contexto, desenvolveu-se também no violão. De temperamento inquieto, empreendeu desde cedo escapadas pelo interior do Brasil, primeiras etapas de um processo de absorção de todo o universo musical brasileiro. Em 1913 Villa-Lobos casou-se com a pianista Lucília Guimarães, indo viver no Rio de Janeiro
Faleceu em 17 de novembro de 1959. Encontra-se sepultado no Cemitério São João Batista no Rio de Janeiro.
Em 1960, o governo do Brasil criou o Museu Villa-Lobos na cidade do Rio de Janeiro.
