Der deutsche Musikwissenschaftler studierte in Freiburg und Göttingen, wo er 1953 mit einer Arbeit über die Messen von Josquin des Prés promovierte. Ab 1967 hatte Dahlhaus einen Lehrstuhl für Musikgeschichte an der Technischen Universität Berlin inne. Mit Hermann Danuser gab er das dreizehnbändige "Neue Handbuch der Musikwissenschaft" (1980-1995) heraus.