Նրա ավագ եղբայրը` թատերական գործիչ Սուրեն Խաչատրյանը, 1921թ. ապագա կոմպոզիտորին տարավ Մոսկվա, որտեղ նա ընդունվեց Գնեսինների երաժշտական տեխնիկումը։ Այնուհետև Խաչատրյանը սովորում է Մոսկվայի պետական կոնսերվատորիայում՝ աշակերտելով սովետական նշանավոր կոմպոզիտոր և հմուտ մանկավարժ Նիկոլայ Մյասկովսկուն։ 1934 թ. Խաչատրյանը փայլուն կերպով ավարտում է կոնսերվատորիան, նրա անունը գրվում է կոնսերվատորիայի պատվո մարմարե տախտակին։
Իր առաջին իսկ ստեղծագործություններով Արամ Խաչատրյանը հանդես եկավ իբրև վառ անհատականությամբ օժտված կոմպոզիտոր։ Նրա երաժշտության կարևոր առանձնահատկությունը կենսաթրթիռ ու լուսառատ ներշնչվածությունն է, երգեցիկ ու ճկուն մեղեդայնությունը, կենարար ու հատու ռիթմը։ Այդ երաժշտության մի քանի հնչյունները լսելով կարելի է անվարան ճանաչել հեղինակին։ Արամ Խաչատրյանը սիմֆոնիայի մեծ վարպետ էր։ Նա ստեղծել է երեք սիմֆոնիա, որոնցից երկրորդը, որ «Զանգով սիմֆոնիա» անունն ունի, լայնորեն հայտնի է ու սիրված և արժանացել է ՍՍՀՄ պետական մրցանակի։ Հայրենական մեծ պատեոազմի ժամանակ, 1943 թ. ստեղծված այդ մոնումենտալ երկում արտահայտված է ֆաշիստական զավթիչների դեմ մարտնչող սովետական ժողովրդի հերոսական ոգին և հաղթելու աննկուն կամքը։ Իր գործիքային (դաշնամուրի, ջութակի, թավջութակի) կոնցերտներով մեծանուն կոմպոզիտորը երաժշտական այդ ժանրը նոր բարձունքների հասցրեց։ 1940 թ. ստեղծված ջութակի և նվագախմբի կոնցերտի համար նա արժանացել է ՍՍՀՄ պետական մրցանակի։ Արամ Խաչատրյանի ստեղծագործությունները համաշխարհային մեծ հռչակ են նվաճել։ Նրա «Գայանե» (որը գրել է իր իսկ ստեղծած հայ ազգային առաջին՝ «Երջանություն» բալետի հիման վրա) և «Սպարտակ» բալետները բեմադրվում են Սովետական Միության, ինչպես նաև տարբեր երկրների օպերային թատրոններում, կոնցերտները տեղ են գտել աշխարհի հայտնի դաշնակահարների, ջութակահարների և թավջութակահարների երկացանկում։ Մեծահամբավ կոմպոզիտորն ընտրվել է Իտալիայի «Սանտա Չեչիլիա» երաժշտական ակադեմիայի պատվավոր անդամ, Գերմանական Դեմոկրատական Հանրապետության գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ, Մեքսիկայի կոնսերվատորիայի պատվավոր պրոֆեսոր։
Իր ստեղծագործություններում Արամ Խաչատրյանը լայնորեն օգտվել է ժողովրդական, մասնավորապես, հայկական ժողովրդական մեղեդիներից։ Եթե մեծ Կոմիտասը իր երգերով աշխարհին ներկայացրեց հայ ինքնատիպ ազգային երաժշտությունը, ապա Արամ Խաչատրյանը նույն ակունքից ծնված մեղեդիներով ի ցույց հանեց սիմֆոնիկ մտածողության մի մակարդակ, որն օրինակ եղավ Արևելքի ժողովուրդների ազգային կոմպոզիտորական դպրոցների զարգացման համար։ Արամ Խաչատրյանը երաժշտություն է գրել նաև կինոնկարների ու թատերական ներկայացումների համար։ Նա հայկական կինոերաժշտության հիմնադիրն է։ Բարձր է գնահատվել «Պեպո», «Զանգեզուր»,