Zasłynął jako najmłodszy wykładowca na Uniwersytecie w Miami, miał wtedy zaledwie 19 lat. W 1975 r. nagrał pierwszą płytę „Bright Size Life”, który znalazł się w czołówce najlepszych płyt roku.

W dwa lata później wydał kolejny album pt. „Watercolors”. W 1978 r. ukazał się longplay Pat Metheny Group. Zespół składał się oprócz Metheny’ego z pianisty Lyle’a Maysa, basisty Marka Egana i perkusisty Dana Gottlieba. Przez lata zmieniał się skład zespołu, do którego dołączali coraz wybitniejsi jazzowi muzycy.

Wydał ponad czterdzieści płyt, od lat 80. nieustannie koncertuje, a na jego występy przychodzą tłumy fanów. Współpracował z takimi gwiazdami, jak Joni Mitchel czy John Scofield, nagrał także płytę z Anną Marią Jopek.

Jest zdobywcą dwudziestu nagród Grammy, w tym dziesięciu z Pat Metheny Group.