Aus einer bayerischen Offiziersfamilie stammend, studierte er an der Akademie der Tonkunst in München und war zunächst als Kapellmeister tätig. 1924 gründete er mit D. Günther eine Schule für Gymnastik, Tanz und Musik in München und experimentierte an dieser mit neuartigen Verbindungen von Bewegung und Musik. Hier entwickelte er auch, zusammen mit dem Klavierbauer Maendler, das pädagogische "Orff-Instrumentarium", das - von Kindern leicht erlernbar - zum Singen und Spielen in Gemeinschaft dient. Für diesen pädagogischen Zweck schrieb er dann sein Schulwerk. 

Von 1950 an wirkte Orff zehn Jahre lang als Leiter einer Meisterklasse für Komposition an der Münchner Musikhochschule. 1961 übernahm er am Salzburger Mozarteum die Leitung des Orff-Instituts für die Pflege der Schulmusik, das zu seinen Ehren schon früher gegründet worden war.

Noch wesentlicher als Orffs musikpädagogische Tätigkeit ist sein Schaffen im Bereich des Musiktheaters. Er schuf eine neue musikalisch-dramatische Gattung, eine Synthese von Drama, Bewegung und Musik, wobei die Funktion der Musik innerhalb des theatralischen Geschehens sich grundsätzlich unterscheidet, sowohl von der Operntradition (Mozart-Verdi) als auch vom Wagnerschen Konzept des Musikdramas. 

Orff suchte das Archaische, Elementare, Rituelle. Sein Erfolgswerk wurden die "Carmina burana", musikalisch-theatralische Szenen aus dem Leben der Studenten im späten Mittelalter, ein Werk, das mittelhochdeutsche und vulgär-lateinische Texte verwendet (1937). Ebenso bedeutend sind seine theatralischen Werke auf lateinische, bairische und altgriechische Texte. Zahlreiche Ehrungen wurden Orff zuteil.