Patrick Bruce Metheny est né en 1954 à Lee's Summit, près de Kansas City. Son frère Mike est trompettiste. Le choc provoqué par l'écoute des disques de Miles Davis et Ornette Coleman le décide à faire de la musique.
L'année 1968 est une année importante puisque, grâce à une reprise de Wes Montgomery, il gagne le concours Summer Camp organisé par le magazine Downbeat et obtient une bourse d'études pour l'université de Millikin. Cet évènement marque d'ailleurs le début de sa carrière musicale. Metheny suit des cours à la High school de Lee's Summit et se donne régulièrement en concert chez lui. Il est alors chaperonné par deux artistes locaux de Kansas City, le trompettiste Gary Silvis et le batteur Tommy Ruskin.
Pat Metheny commence par enseigner l'improvisation à la Berklee College Of Music en 1973.
Il rejoint alors le Gary Burton Quintet et sort, en 1976, un premier album fortement marqué par le be bop, Bright Size Life avec Jaco Pastorius (basse) et Bob Moses (batterie).
En 1977 Pat Metheny fonde avec le pianiste Lyle Mays le Pat Metheny Group (comprenant également Mark Egan et Dan Gottlieb). Leur amitié dure depuis qu'ils se sont rendus compte à quel point leurs idées étaient proches sur le plan musical.
La musique du Pat Metheny Group est le résultat de compositions très denses et complexes, souvent en rapport avec la musique classique (utilisation du contrepoint) ou la world music, en particulier de l'Amérique du Sud. Pat Metheny est le mélodiste tandis que Lyle Mays réalise des harmonies complexes. Les albums Watercolors (encore sous son nom solo) et Pat Metheny Group (1978) sont acclamés à leur sortie.
S'ensuit une courte virée en solitaire avec New Chautauqua avant de revenir avec son Group, pour la dernière fois avec Mark Egan, sur American Garage (1979), qui se distingue par un son plus rock, même si la continuité est encore de mise. Le succès est encore là et Metheny se fait même nominer aux Grammy Awards. L'album Shadows and Light qui sort en 1980 reçoit aussi de bonnes critiques.
En 1981, le contrebassiste Steve Rodby rejoint le groupe. Il sert alors de catalyseur musical dans la collaboration artistique entre Metheny et Mays, et travaille énormément au processus d'enregistrement. Pat Metheny considère le Pat Metheny Group comme étant la pierre angulaire expérimentale de sa musique.
Il réalise ensuite plusieurs albums qui auront tous un gros succès en particulier celui avec le percussioniste Nana Vasconcelos et son alter ego Lyle Mays aux claviers. Cet album aux influences brésiliennes intitulé As Falls Wichita, So Falls Wichita Falls (1981) propulse Metheny en guitar hero du jazz.
En 1982, il publie l'album Offramp. C'est la première fois que l'on entend la guitare-synthétiseur. Metheny y développe un concept qui évoluera dans les créations suivante, à l'instar de Travels, un double CD live sorti en 1982 qui recolte également un Grammy Award. Cet album, en même temps qu'une consécration, marque la fin du premier Pat Metheny Group. L'album live Travels sera le dernier enregistrement où Dan Gottlieb et Nana Vasconcelos seront présents.
En 1985 il enregistre avec David Bowie la chanson « This Is Not America », bande originale du film The Falcon and the Snowman qui figure sur l'album de Pat Metheny du même nom. La même année, entre une tournée triomphale en Europe et une apparition au Live Aid Concert où il se produit au côté de Carlos Santana. Puis il enregistre pour la première fois avec son frère, le trompettiste Mike Metheny.
En 1986, Metheny qui a déjà joué avec maintes de ses idoles, compose Song X avec une autre icône, Ornette Coleman.
Début 1989, après une année sabbatique, il expérimente le trio sans bassiste sur Parallel Realities avec le batteur Jack De Johnette et Herbie Hancock aux claviers, auquels s'ajoutera le bassiste Dave Holland lors de la tournée promotionnelle. La même année, Letter from Home voit le retour de Pedro Aznar et l'introduction de passages entiers au chant.
Avec Secret Story (1992), il réalise son projet le plus peronnel. Car, si le projet devait initialement être seulement à la guitare et au synthé, Metheny réalise vite que la présence de vrais musiciens est préférable dans un souci d'authenticité. C'est pourquoi on retrouve pas moins de 80 musiciens invités pour un résultat orchestral de premier choix.
Ce n'est qu'en 1993 qu'il réapparaît au sein de son groupe. Le live The Road to You, reflète aussi l'évolution personnelle de l'artiste, résume les années de tournée qui ont suivi Letter from Home.
En 1994, il réalise une expérience unique Zero Tolerance for Silence qui se caractérise par le seul et unique son de la guitare saturée.
En 1999, Jim Hall - Pat Metheny est la rencontre au sommet entre deux artistes, deux générations, deux conceptions de la guitare pour un exercice de style unique.
A raison d'au moins un album par an, le guitariste prodige poursuit sa production. Que ce soit sur une musique de film (A Map of the World en 2000), dans une configuration intimiste (Trio 99>00 la même année) ou avec son groupe pour Speaking Of Now (2002).
En 2006, deux grand musiciens se rencontrent. Pat Metheny et le pianiste Brad Mehldau collaborent à un album placé sous le signe de la virtuosité. Le guitariste se consacre ensuite à l'ambitieux Orchestrion (2010), dirigeant un instrument-orchestre riche de possibilités.
En 2011 apparaît un album acoustique très dépouillé consacré à des reprises, What's It All About. En 2012, le musicien hyper prolifique s'engage dans une nouvelle aventure, celle du super groupe avec ses confrères Chris Potter (saxophones et clarinette basse), Antonio Sanchez (batterie) et le jeune contrebassiste Ben Williams, révélation de l'année. L'ensemble baptisé en clin d'oeil Unity Band délivre un album riche et varié en juin 2012. L'année suivante le voit s'associer avec John Zorn pour le projet TAP: The Book of Angels Volume 20 sur lequel il joue de multiples instruments (guitares, claviers, percussions, bandonéon, bugle). En février 2014 paraît le nouveau volume du Pat Metheny Unity Group renforcé par le multi-instrumentiste italien Giulio Carmassi. L'album Kin <-->, riche de neuf nouvelles compositions, ouvre une nouvelle ère.
