Gustav Mahler wurde im September 1875 am Wiener Konservatorium aufgenommen. Er studierte Klavier bei Professor Julius Epstein sowie Komposition und Kontrapunkt bei Franz Krenn. Das damalige Konservatorium bildete vor allem zukünftige Pianisten und Komponisten aus – ein eigenständiges Dirigierfach existierte noch nicht.
Erst im Jahr 1909, nach der Umwandlung des Konservatoriums in die staatliche Wiener Akademie, entstand die sogenannte „Kapellmeisterschule“. Zu Mahlers Zeit galt für die Laufbahn eines Dirigenten eine umfassende musikalische Ausbildung als entscheidend: ausgezeichnetes Klavierspiel, Partiturlesen, Komponieren und Improvisieren sowie die Beherrschung von Harmonie und Kontrapunkt.
Mahler hatte also keinen speziellen Lehrer für Dirigieren, doch seine Ausbildung am Konservatorium vermittelte ihm alles, was ein Dirigent jener Zeit benötigte – sie war umfassend, praxisorientiert und künstlerisch inspirierend.
Nach Abschluss seines Studiums trat Mahler 1880 seine erste Stelle als Dirigent des Saisonorchesters im Kurort Bad Hall in Oberösterreich an. Danach wirkte er:
1881–1882 in Laibach (Ljubljana),
1883 als Kapellmeister des Königlichen Stadttheaters in Olmütz (Olomouc),
1883–1885 in Kassel,
1885–1886 in Prag am Deutschen Königlichen Landestheater unter Intendant Angelo Neumann,
wo er mit Mozarts Don Giovanni und Beethovens Neunter Symphonie große Erfolge feierte.
Von 1886 bis 1888 war Mahler Zweiter Kapellmeister am Stadttheater Leipzig, anschließend von 1888 bis 1891 Künstlerischer Direktor der Königlichen Ungarischen Oper in Budapest. Es folgte ein Engagement in Hamburg (1891–1897) als Erster Dirigent des Stadttheaters.
Zu dieser Zeit war Mahler bereits ein europaweit anerkannter Dirigent und feierte in vielen Städten große Erfolge – unter anderem in London (Juni–Juli 1892).
Im Jahr 1897 erreichte Mahler den Höhepunkt seiner Laufbahn: Er wurde Chefdirigent und Direktor der Wiener Hofoper.
Er arbeitete mit den Bühnenbildnern Heinrich Lefler und Alfred Roller zusammen, engagierte die besten Sängerinnen und Sänger seiner Zeit und stellte höchste Ansprüche an Orchester und Inszenierungen.
Seine Tätigkeit von 1897 bis 1907 bedeutete eine Blütezeit der Wiener Oper und den Beginn einer neuen Ära des Opernregietheaters, in der musikalische Perfektion und szenische Wirkung zu einer Einheit verschmolzen.
Nach seinem Abschied aus Wien im Jahr 1907 nahm Mahler ein Engagement an der Metropolitan Opera in New York an, wo er bis zu seinem Tod tätig blieb. Ab 1909 leitete er zusätzlich die New Yorker Philharmoniker.
Während seiner amerikanischen Zeit konzertierte er nicht nur in New York, sondern auch in Boston, Philadelphia, Pittsburgh und Buffalo. Im Rahmen von fast 300 Konzerten führte Mahler rund 400 Werke von etwa 90 Komponisten auf.
Am häufigsten erklangen Werke von Richard Wagner, Ludwig van Beethoven, Franz Schubert, Johann Strauss, Pjotr Iljitsch Tschaikowski, Wolfgang Amadeus Mozart und Felix Mendelssohn Bartholdy. Von den tschechischen Komponisten dirigierte er mehrmals Werke von Bedřich Smetana und Antonín Dvořák (Das Heldenlied).
„Als genialer Dirigent hatte Mahler keine ernsthaften Rivalen. Alle Musikkenner und Journalisten erkannten seine Verdienste um die Musik und die Erneuerung der Oper an, die er sich als Dirigent, Dramaturg, Regisseur und Berater der Sänger erworben hatte.“
— T. Fischer, Vortrag, 21. März 1931