Ebben az időszakban Richard Strauss művei nagy hatással voltak rá. Némelyiket partitúrából játszva virtuóz zongorajátékával kápráztatta el pesti közönségét. Európa sok városába hívták koncertezni Bécstől Berlinig. Időközben - mint Liszt követője - megkomponálta Kossuth-szimfóniáját is, melyet 1904-ben mutattak be.
Igen nagy ütemben kezdett komponálni. Elkészült a Rapszódia (Op. 1. zongorára) és az 1. Szvit, s elkezdte a 2. Szvitet. Közben a népzene felé fordulva Békés megyébe ment, hogy ott népdalokat gyűjtsön. A fonográffal és viaszlemezekkel felszerelkezett Bartókot roknai és barátai fogadták Békésben. Annyira megragadta a népzene gyűjtés élménye, hogy sűrű koncertturnéja (Franciaország, Spanyolország, Portugália, Észak-Afrika, Olaszország) után rendszeres magyar, sőt szlovák népzene gyűjtésbe kezdett.
Kodály Zoltánnal közösen jelentették meg "Magyar népdalok" című kiadványukat.
1907-ben a Zeneakadémia tanárává nevezték ki. Tovább folytatta a népzene gyűjtést. Nagyobb utazást tett Erdélyben. Csíkban gyűjtötte a magyar népzene ősi dallamait.
Komponált és gyűjtött. Elkészítette az 1. Vonósnégyest. 1909-ben elkezdte román népzenei gyűjtését. Időközben magánélete is megváltozott: feleségül vette Ziegler Mártát. Egy év múlva megszületett első fia, Béla.
Kodály és Bartók közös szerzői esteken mutatkozott be. Fiatal zenészekkel életre hívták az Új Magyar Zeneegyesületet, melynek célja a magyar zenekari kultúra színvonalának emelése volt.
Bartók Béla az elkövetkező években a tanításra és a népzene gyűjtésre összpontosította erejét és idejét.
Sokan talán nem is tudják, hogy nem csupán a magyar és a környező népek zenéjét gyűjtötte, hanem Észak-Afrikában az arab dallamvilág kincseit is. 1913-ban járt Biskrában, ahol lehetősége nyílt minderre. A következő évben Olaszországba készült gyűjtő útra, de időközben kitört a háború és így elmaradt az utazás.
A háborús viszonyok miatt a hangsúly Bartók életében ismét a zeneszerzés felé tolódott: 2. Vonósnégyes, Szvit, dalok és táncjáték.
1917. május 12-én nagy sikerrel mutatták be "A fából faragott királyfi"-t. Egy évvel később, május 24-én az Operaház színpadára került "A kékszakállú herceg vára". Ezután hozzálátott "A csodálatos mandarin" komponálásához. Néhány zűrzavaros év következett. Kodály Zoltánnal együtt dolgoztak "Erdélyi magyarság" című népdalgyűjteményükön, amit 1921-ben sikerült befejezniük. Bartók még "A magyar népdal" című tudományos művével is végzett.
Újabb koncertkörutak következtek, s a második házasság, Pásztory Dittával.
Bartók alkotó munkájának gyümölcseit, a "Psalmus Hungaricus"-t a "Táncszvit"-tel együtt mutatták be 1923-ban.
1924-ben született fia, Péter. Ugyanabban az évben munkája elismeréséül kitüntetést vett át a román királytól.
"A csodálatos mandarin" 1927. február 19-én Prágában sikert aratott. Az év végén Bartók először vendégszerepelt az Egyesült Államokban. Időközben megszületett a 3. és 4. Vonósnégyes is. Újabb koncertkörútjai alkalmával eljutott a Szovjetunióba és Svájcba.
1930-ban megkomponálta a "Cantata profana"-t.
Ötvenedik születésnapja alkalmából megkapta a francia Becsületrendet és a magyar Corvin-koszorút.
"Népzenénk és a szomszéd népek zenéje" címmel tanulmányt írt 1934-ben. A következő évek eseménydúsan teltek: székfoglalót tartott a Magyar Tudományos Akadémián, újabb tanulmányt is írt "Miért és hogyan gyűjtsünk népzenét?" címmel, megkomponálta "Zene húros hangszerekre, ütőkre és cselesztára" című művét és Törökországban népzenét gyűjtött.
A háború kiszélesedése és édesanyja elvesztése megérlelte benne a gondolatot: elhagyja Európát. 1940-ben hajóra szállt feleségével, és elindult az Egyesült Államok felé.
Amerikában sajnos állandó megélhetési gondokkal küszködtek. Viszonylag kevés koncertet tudtak adni. Bartók megbetegedett, és gyógykezelésre szorult. Panaszmentes időszakaiban komponált. Megalkotta a "Concerto"-t, aminek 1944 decemberében volt a bemutatója; írt hegedű szólószonátát Yehudi Menuhin számára, és román népzenei gyűjtésén is dolgozott.
1945-ben állapota hirtelen rosszabbodott, és december 26-án elhunyt.