В 1948—1952 годах учился в Академии имени Сибелиуса у Аарре Мериканто (сына Оскара Мериканто), затем в Джульярдской школе у Винсента Персикетти, брал также уроки у Аарона Копленда. В 1966—1990 гг. преподавал в Академии имени Сибелиуса, с 1976 г. профессор.
В начале творческой деятельности отдал дань сериализму, но затем от него отказался, вернувшись к более традиционной технике. Из относительно ранних произведений Раутаваара широкой известностью пользуется Cantus Arcticus (1972), часто называемый Концертом для птиц с оркестром, в котором использованы аудиозаписи птичьего пения. Из восьми симфоний Раутаваара более всего популярна Седьмая (1994), озаглавленная «Ангел Света», что отражает общее мистическое направление позднего творчества композитора. Раутаваара написал концерты для фортепиано (три, третий (1998) по заказу Владимира Ашкенази), скрипки, виолончели, флейты, органа, контрабаса, арфы, кларнета с оркестром. Ему принадлежит также множество камерных и хоровых сочинений, ряд опер, в том числе «Винсент» (1986—1987, о Винсенте Ван Гоге) и «Распутин» (2001—2003, об убийстве Распутина).
