Adolf Furtwängler régész fiaként Berlinben született. Münchenben tanult, s 1907-09 közt Felix Mottl karmester asszisztense lett. 1915-ben a Mannheimi Opera igazgatója, 1920-tól Richard Strauss utóda a Berlini Opera élén. 1922-től Arthur Nikisch utódaként a lipcsei Gewandhaus-hangversenyek, s a Berlini Filharmonikusok karmestere. 1930-tól a Bécsi Filharmonikusok, 1933-tól a berlini Staatsoper igazgatója. 1933-tól a Birodalmi Zenekamara elnöke is volt. 1934-ben politikai okokból visszavonult, mivel akadályozva érezte magát művészi és szervezői tevékenysége során. Ennek előzménye volt fellépése Hindemith érdekében. A következő évben folytatta tevékenységét, s Európa-szerte koncertezett a berlini zenekarral. A bayreuthi ünnepi játékokat is ő irányította. 1936-ban elfogadta a New York-i Filharmonikusok meghívását, de állítólagos náci kapcsolatai miatt le kellett mondania. Ugyanígy járt a Chicagói Szimfonikusoknál is. 1947-től a berlini és bécsi zenekarok mellett a Londoni filharmonikusokat vezényelte. Legnagyobb sikereit Mozart és Wagner operáinak, Beethoven, Schumann, Brahms és Bruckner szimfóniáinak kiváló tolmácsolásával aratta. Furtwängler a XX. század első felének kiemelkedő német karmestere volt. Interpretációja a mű egészének formai folyamatát emelte ki, a zene expresszív tartalmának kibontására törekedett, s ellenezte a történeti hűségű előadást. Zeneszerzőként is működött, három szimfóniát írt. 1954. november 30-án halt meg Ebersteinburg-ban. A II. világháború utáni igazoló eljárását Szabó István magyar rendező vitte filmre, Szembesítés címmel.