A magyar zenei élet egyik legjelentősebb és legsokoldalúbb egyénisége 1952-ben született Budapesten. Ötévesen kezdett zongorázni, tizenegy évesen lett a Bartók Béla Zeneművészeti Szakközépiskola zongora-zeneszerzés szakos növendéke. 1968-tól a Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskolán Kadosa Pál, Rados Ferenc és Kurtág György tanítványa volt, utóbb Kurtág több művét is ő mutatta be, tizennyolc évesen megnyerte a Magyar Rádió Beethoven-versenyét.

A zenei életbe Ránki Dezsővel együtt robbantak be. 1973-ban egyszerre végeztek a főiskolán, és kezdtek itt tanítani. A két fiatal zongoraművész 1973-ban egyszerre kapott Liszt Ferenc-díjat, öt évvel később Kossuth-díjat, 1984-ben érdemes művész címet, 1988-ban Bartók Béla–Pásztory Ditta-díjat, és 1990-ben ugyanabban az évben részesültek kiváló művész címben. Pályájuk párhuzamos szakaszában több ritkaságszámba menő közös lemezfelvételt készítettek, köztük Mozart összes zongoraszonátáját négy kézre vagy Mozart, Ravel és Brahms kétzongorás darabjait.

Kocsis Zoltán számtalan koncertmeghívást kapott a világ minden tájáról. Adott közös koncertet Franciaországban Szvjatoszlav Richterrel, huszonöt évesen már a világ szinte valamennyi jelentős zenekarával fellépett, és a legkiválóbb karmesterekkel dolgozott együtt. 1983-ban Fischer Ivánnal megalapította a Budapesti Fesztiválzenekart, 1987 óta karmesterként is fellépett. 1992-ben a BFZ művészeti vezetője, majd első vendégkarmestere és szólistája lett. 1997-től haláláig volt a Nemzeti Filharmonikus Zenekar fő-zeneigazgatója.

Az 1970-es években létrejött zeneszerzői csoport tagjaként a hagyományoktól független zenei nyelv kialakítására törekedett.

Egyik alapítója volt a kortárs zenei közéletet alaposan felkavaró Új Zenei Stúdiónak. Jelentős mennyiségű zenekari hangszerelést, illetve zongoraátiratot készített Bach, Haydn, Johann Strauss, Debussy, Rachmaninov, Dvořák, Ravel, Wagner, Enescu, Bartók és Kodály műveiből. Rajongott Debussyért (Debussy-lemeze számos díjat nyert) és Rachmaninovért, csodálta Lisztet, Chopin keringőinek külön lemezt szentelt, utolsó éveiben ő indította útjára a magyarországi Richard Strauss-reneszánszt. Nevéhez fűződik Arnold Schönberg Gurre-dalainak és a torzóként hátramaradt, általa befejezett Mózes és Áronjának, Debussy Pelléas és Mélisande-jának nagy sikerű előadása is.

Legendásan híres volt tiszta, precíz zongorajátékáról. Képes volt a legvirtuózabb megoldásokra is, drámai hangulatteremtő képessége mély nyomokat hagyott közönségében. Többek szerint mindent tudott a zenéről, kiváló memóriája borotvaéles hallással, egyedülálló intellektussal és enciklopédikus tudással párosult.

Tagja volt a Holmi szerkesztőbizottságának, ahol rendszeresen publikált. Munkabírása legendás volt: 2009 novemberében, a Zeneakadémia felújítása előtt rendezett Búcsúfesztiválon egyetlen délután és este – kotta nélkül – elvezényelte Beethoven mind a kilenc szimfóniáját a zeneakadémistákkal kiegészített Nemzeti Filharmonikusok élén. Bartók Béla életművének elismert szakértője és kiemelkedő tolmácsolója volt. Ő volt a művészeti vezetője a 2006-ban útjára indított Bartók Új Sorozatnak, amely számos rangos szakmai díjban részesült.

2004-ben a cannes-i Midem fesztiválon életműdíjat kapott, és átvehette a francia művészeti érdemrend lovagi fokozatát. 2005-ben másodszor is Kossuth-díjjal tüntették ki, 2006-ban újra megkapta a Bartók–Pásztory díjat, 2007-ben a magyar kultúra követe lett, s jubileumi Prima Primissima díjjal is kitüntették. 2012-ben Corvin-lánc kitüntetésben részesült, 2014-ben Budapest díszpolgára lett, 2016-ban átvehette a Magyar Olimpiai Bizottság Fair Play-díját. Az előadóművészek közül elsőként ő lett a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia rendes tagja.

A világhírű zongoraművész 2012-ben súlyos, életmentő szívműtéten esett át, 2016 októberében betegsége miatt lemondta itthoni és külföldi fellépéseit. Életének hatvanötödik évében, 2016. november 6-án halt meg Budapesten.

Kocsis Zoltán azt vallotta: „Az örökérvényűségre kell törekedni, nem a véglegességre. Arra, hogy az adott pillanatban a lehető legőszintébben és leghitelesebben átadhassuk a közönség számára azt az élményt, amely a művel való első találkozáskor és a darabbal foglalkozás során folyamatosan ér bennünket.”

A Nemzetközi Gyermekmentő Szolgálat tagjaként és támogatójaként 1990 óta minden évben születésnapján koncertet adott a szervezet javára. A Zeneakadémia és a Nemzeti Filharmonikusok Kocsis Zoltán születésnapján tavaly indította útnak A magyar klasszikus zene napja elnevezésű programsorozatot.

2016-ban posztumusz Hazám-díjban részesült, a következő évben jelent meg Juhász Előd róla írt, az Utolsó beszélgetés című kötete, továbbá a zongoraművész Kelemen Barnabás hegedűművésszel közös, Hommage à Fritz Kreisler című albuma. Ugyancsak 2017-ben a Pannon Filharmonikusok zenekar róla nevezte el a pécsi Kodály Központban található próbatermét. 2017-ben, majd 2018-ban emléktáblát avattak egykori fővárosi otthona falán, a XV. kerületben, Újpalotán, illetve a XIII. kerületi Szent István körúton. A Kocsis–Hauser Alapítvány nevével idén díjat és zenei ösztöndíjat alapított fiatal muzsikusok számára. A világhírű zongoraművésznek 2022-ben jelent meg a Philips lemezcégnél (amelynek hosszú ideig exkluzív művésze volt) készített összes felvételét tartalmazó, 26 lemezes albuma.