بابک بیات در ۲۳ خرداد سال ۱۳۲۵ در شهر تهران به دنیا آمد. از سن ۱۹ سالگی در اپرای تهران و زیر نظر خانم اولین باغچه بان، آقای ثمین باغچه بان و نصرت الله زابلی با موسیقی کلاسیک و جهانی آشنا شد و در حدود پنج سال همکاری خود را با این اپرا ادامه داد. بعد از آن با محمد اوشال آهنگساز و رهبر ارکستر جاز فولکلوریک دوستی عمیقی پیدا کرد که این دوستی به ادامه هارمونی و آکومپانی مان و فراگیری دیگر اشتیاقات موسیقایی بیات منجر شد.
بابک بیات موسیقی فیلم را با فیلم غریبه که با همراهی واروژان ساخته شد شروع کرد.
بعد از پیروزی انقلاب بابک بیات فعالیت موسیقی را در شرکت ابتکار همراه با دوستش ابراهیم زال زاده و با کاست قاصدک، زندگینامه صمد بهرنگی و به صورت ترانه های کودکانه خانم سیمین غدیری آغاز نمود. پس از آن برای کاست های خروس زری پیرهن پری، سکوت سرشار از ناگفته هاست و چیدن سپیده دم موسیقی ساخت.
بابک بیات موسیقی فیلم را در بعد از انقلاب با فیلم مرگ یزد گرد ساخته بهرام بیضایی شروع کرد و در سال ۱۳۶۲ موسیقی فیلم های نقطه ضعف و ریشه در خون را ساخت و در سالهای بعد برای فیلم های شاید وقتی دیگر و مسافران ساخته های بهرام بیضایی، سریال سلطان و شبان و فیلمهای کشتی آنجلیکا، عروس، پرده آخر، طلسم، مرسدس، جهان پهلوان تختی، دستهای آلوده، اتوبوس، قرمز، دو زن، شیدا و در حدود ۹۰ فیلم سینمایی موسیقی نوشته است و آخرین سریالی که وی برای آن موسیقی ساخته است سریال ولایت عشق است.
بابک بیات در سال ۱۳۶۹ پس از چند بار کاندیدا بودن برای موسیقی فیلم بالاخره وقتی که از پنج کاندیدای موسیقی فیلم سه بار نام او را اعلام کردند جایزه سیمرغ بلورین فجر را برای فیلم عروس دریافت کرد.
همچنین در سال ۱۳۷۵ وقتی که از بین چهار کاندیدا دو بار نامش اعلام شد مجددا سیمرغ بلورین را دریافت نمود. در خانه سینما برای فیلم ساحره جایزه اول موسیقی فیلم را دریافت کرد.
در جشن گزارش فیلم جایزه بهترین آهنگسازی را برای صد سالگی سینما از آن خود کرد. در سال ۱۳۸۱ در مراسمی که در شیراز برگزار شد از بابک بیات و چهار هنرمند بزرگ دیگر ایران تقدیر به عمل آمد. همچنین در همین سال و در مراسمی دیگر از بابک بیات به خاطر یک عمر تلاش در زمینه ترانه ایران قدردانی شد. علی‌حسین بیات زرندی مطلق معروف به بابک بیات در تاریخ ۵ آذر ۱۳۸۵ به علت نارسایی کبدی درگذشت و در بهشت زهرا به خاک سپرده شد.