Узеир Абдул Гусейн оглы Гаджибеков родился 18 сентября 1885 года в селении Агджабеди близ города Шуша (Нагорный Карабах). Вскоре после его рождения семья переехала в Шушу. С раннего детства Узеир полюбил народную музыку. К 12 годам талантливый мальчик с уникальными музыкальными способностями прекрасно пел народные песни–мугамы, играл на таре.
Окончив двухлетнюю русско-татарскую школу в Шуше, Гаджибеков в 1899 году продолжил обучение в Горийской учительской семинарии. Здесь он приобщился к русской и мировой культуре, познакомился с произведениями Моцарта, Глинки, Чайковского, Бизе, Верди, оказавшими на него огромное влияние. В Гори Узеир освоил игру на скрипке, виолончели и духовых инструментах, впервые сделал записи народных песен, обрабатывал их для хора.
Окончив в 1904 году семинарию, Гаджибеков последующих несколько лет работал учителем в школах Гадрута и Баку. Одновременно он увлекся журналистикой — работал в различных газетах.
В 1908 году Узеир написал свое первое произведение — оперу «Лейли и Меджнун», которая стала первой оперой на всем Востоке и открыла новую страницу в истории азербайджанской музыки. Премьера состоялась на сцене Бакинского драматического театра и прошла с большим успехом. Вскоре состоялись премьеры новых произведений Гаджибекова — мугамных опер — «Шейх Санан», «Рустам и Зохраб», «Шах Аббас и Хуршидбану», «Асли и Керем», и музыкальных комедий «Муж и жена», «Не та, так эта», «Аршин мал алан».
Решив получить систематическое музыкальное образование, Узеир в 1911 году уехал в Москву и поступил на частные музыкальные курсы к А.Ильинскому при филармоническом обществе, а затем продолжил образование в Петербургской консерватории. Вернувшись в Баку в 1914 году, он продолжил свою журналистскую деятельность — был главным редактором, а затем владельцем газеты «Йени игбал», позже — редактором газеты «Азербайджан».
После Октябрьской революции 1917 года и установления в республике советской власти, Гаджибеков способствовал развитию музыкального образования и много сил отдавал развитию профессионального музыкального искусства Азербайджана. В 1920-30-х годах он руководил созданной по его инициативе музыкальной школой, организовал оркестр народных инструментов, первый азербайджанский хор и т.д.
Тогда же Узеир занимался преподаванием – сначала он был проректором, а затем ректором Бакинской консерватории, в 1945 году назначен директором Института искусств АН Азербайджанской ССР. Также он был депутатом Верховного Совета СССР двух созывов, руководил Союзом композиторов Азербайджана.
Несмотря на большую общественную работу, Гаджибеков продолжал писать. Большое количество его статей было посвящено самым различным вопросам музыкальной культуры республики, изучению народной музыки. Лучшим же произведением этого периода Узеира, как композитора, считается его опера «Кероглы» (1936). Также он являлся автором либретто ко многим своим произведениям.
В годы Великой Отечественной войны композитор создал ряд патриотических произведений: песни, кантату «Родина и фронт», а также романсы-газеллы «Без тебя» и «Возлюбленная», а к Дню Победу написал «Гимн победы».
Всю свою жизнь Гаджибеков посвятил развитию музыкальной культуры. В его творчестве соединились западные и восточные музыкальные стили, элементы азербайджанской народной музыки были приспособлены им к классическим европейским традициям. Хотя основной вклад композитора – в области развития национального музыкального театра, но в то же время им создано немало произведений и в других жанрах, в частности, он автор музыки к кинофильмам, музыки государственного гимна Азербайджана.
Также его перу принадлежит большое число научных, сатирических и газетных статей. Он автор книг — «Русско-тюркский и тюрко-русский словарь политических, юридических, экономических и военных терминов», «Вопросы арифметики», «Основы азербайджанской народной музыки».
Заслуженный деятель искусств Азербайджана, Народный артист СССР, дважды лауреат Сталинских премий, академик и профессор, Гаджибеков был награжден орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями.
Скончался Узеир Гаджибеков 23 ноября 1948 года в Баку, где и был похоронен в Аллее почетного захоронения.
В память о композиторе, его имя присвоено Азербайджанской государственной консерватории и симфоническому оркестру, музыкальному училищу и академии, теплоходу и проспекту в Баку. Для деятелей культуры республики установлена Премия имени Узеира Гаджибекова, в городах Баку и Шуша открыты Дома-музеи его имени, памятники установлены в Вене и Баку.