Schoenberg was al vroeg in sy loopbaan bekend daarvoor dat hy die Duitse Romantiese style van Brahms en Wagner gelyktydig uitgebrei het. Later sou sy naam sinoniem wees met die vernuwings in atonaliteit (alhoewel Schoenberg self die term verafsku het) wat die mees polemiese kenmerk van die 20ste-eeuse kunsmusiek sou word. In die twintigerjare het Schoenberg die twaalftoon-tegniek ontwikkel, 'n invloedryke komponeermetode om 'n geordende reeks van die twaalf note in die chromatiese skaal te manipuleer. Hy het ook die term "ontwikkelende variasie" geskep.
In sy twintigerjare het Schoenberg 'n lewe gemaak deur die orkestrasie van operette terwyl hy sy eie werke gekomponeer het, soos die stryksekstet Verklärte Nacht (1899). Hy het later 'n orkesweergawe hiervan gemaak, wat een van sy gewildste stukke geword het. Beide Richard Strauss en Gustav Mahler het Schoenberg se belang as komponis erken; Strauss, nadat hy Schoenberg se Gurre-Lieder gehoor het, en Mahler, nadat hy verskeie van Schoenberg se vroeë werke gehoor het.
Strauss het hom na 1909 wat sy eie werk betref tot 'n meer konserwatiewe idioom gewend en op daardie stadium vir Schoenberg verwerp. Mahler het hom as 'n protégé aangeneem en hom bly ondersteun, selfs nadat Schoenberg se styl 'n punt bereik het wat Mahler nie meer kon verstaan nie. Mahler was bekommerd oor wie na hom sou omsien (Boss 2013, 118). Schoenberg, wat Mahler se musiek aanvanklik verag en bespot het, is bekeer deur die "donderslag" van Mahler se Derde simfonie, wat hy as 'n werk van genialiteit beskou het. Daarna het hy "van Mahler as 'n heilige gepraat" ( Stuckenschmidt 1977, 103; Schoenberg 1975, 136).
Gedurende die somer van 1908 het Schoenberg se vrou Mathilde hom vir 'n paar maande verlaat vir 'n jong Oostenrykse skilder, Richard Gerstl (wat selfmoord gepleeg het in November nadat Mathilde haar huwelik hervat het). Hierdie tydperk het 'n duidelike verandering in Schoenberg se werk ingelui. Dit was tydens die afwesigheid van sy vrou dat hy Du lehnest wider eine Silberweide gekomponeer het, wat die dertiende lied in die siklus Das Buch der Hängenden Gärten, Op.15, was en gebaseer was op die gelyknamige versameling deur die Duitse mistieke digter Stefan George. Dit was die eerste komposisie sonder enige verwysing na 'n sleutel (Stuckenschmidt 1977, 96).
Wilhelm Bopp, direkteur van die Weense konservatorium in 1907, wou 'n breuk daarstel met die verouderde omgewing wat vir hom deur Robert Fuchs en Hermann Graedener verpersoonlik is. Nadat hy baie kandidate oorweeg het, het hy Schoenberg en Franz Schreker in 1912 onderwysposte aangebied. In die tyd het Schoenberg in Berlyn gewoon. Hy was nie heeltemal van die Weense konservatorium afgesny nie, aangesien hy 'n jaar tevore 'n privaat teorie-kursus aangebied het. Hy het die aanbod ernstig oorweeg, maar tog uiteindelik geweier. Daarna het hy aan Alban Berg geskryf en sy "weersin van Wene" as die hoofrede vir sy besluit aangegee. Hy het oorweging geskenk aan die idee dat dit finansieel die verkeerde besluit was, maar was tog uiteindelik tevrede daarmee. 'n Paar maande later het hy aan Schreker geskryf en gesuggereer dat dit ook vir hom 'n slegte idee sou wees om die onderwyspos te aanvaar. (Hailey 1993, 55–57).
Die Eerste Wêreldoorlog het 'n krisis in sy ontwikkeling meegebring. Sy lewe is deur militêre diensplig ontwrig toe hy op 42-jarige ouderdom na die leër opgeroep is. Hy kon nooit ononderbroke of oor 'n uitgerekte tydperk werk nie, en gevolglik het hy baie onvoltooide werke en onderontwikkelde pogings nagelaat. By een geleentheid het 'n offisier met 'n hoër rang geëis om te weet of hy "daardie berugte Schoenberg" was (Schoenberg 1975, 104).
Schoenberg het in sy pos voortgegaan totdat die Nazi's in 1933 aan bewind gekom het. Terwyl hy in Frankryk vakansie gehou het, is hy gewaarsku dat dit gevaarlik sou wees om na Duitsland terug te keer. Schoenberg het formeel sy lidmaatskap van die Joodse godsdiens by 'n sinagoge in Parys hervat, en daarna met sy gesin na die Verenigde State gereis(Friedrich 1986, 31). Dit het egter eers gebeur nadat sy pogings om na Brittanje te verhuis nie suksesvol was nie. Hy het die hulp van sy voormalige student en groot kampvegter, die dirigent Edward Clark, gevra om hom te help om 'n Britse onderwyspos of selfs 'n Britse uitgewer te verkry, maar dit was tevergeefs.
Hy het vir die res van sy lewe daar gewoon, maar het aanvanklik gesukkel om gevestig te raak. Rondom 1934 het hy aansoek gedoen vir 'n pos as onderwyser in harmonie en teorie aan die New South Wales State Conservatorium in Sydney. Schoenberg het ook op 'n tyd die opsie van emigrasie na Nieu-Seeland ondersoek. Sy student (en neef van Schoenberg se skoonmoeder Henriette Kolisch) was die komponis Richard Hoffmann, wat in Wene gebore was maar vanaf 1935 tot 1947 in Nieu-Seeland gewoon het. Bowendien was Schoenberg van kindsbeen af gefassineer met eilande, en veral Nieu-Seeland, moontlik vanweë die skoonheid van die posseëls wat deur die land uitgereik is (Plush 1996).
Hy het in 1941 'n burger van die Verenigde State geword(Marcus 2016, 188). Hy was die eerste inwonende komponis van die Musiekakademie van die Weste se somer konservatorium (Greenberg 2019).
In die vroeë 1920's het hy gewerk aan die ontwikkeling van 'n reeling wat sy musikale tekstuur eenvoudiger en duideliker sou maak. Dit het gelei tot die "metode om met twaalf tone wat slegs met mekaar verband hou te komponeer" (Schoenberg 1984, 218), waarin die twaalf toonhoogtes van die oktaaf as gelykwaardig beskou word, en geen toon of tonaliteit die beklemtoning ontvang wat dit in klassieke harmonie beklee nie. Hy het dit beskou as die ekwivalent in musiek van Albert Einstein se ontdekkings in fisika. Schoenberg het dit op karakteristieke wyse aangekondig tydens 'n wandeling saam met sy vriend Josef Rufer, toe hy gesê het: "Ek het 'n ontdekking gemaak wat sal verseker dat Duitse musiek vir die volgende 100 jaar die botoon voer" (Stuckenschmidt 1977, 277). Hierdie periode het die Variasies vir orkes, Op. 31 (1928); die Klavierstukke, Opp. 33a & b (1931), en die klavierconcerto, Op. 42 (1942), ingesluit. In teenstelling met sy reputasie vir strengheid, het Schoenberg se gebruik van die tegniek baie verskil volgens die vereistes van elke individuele komposisie. Die struktuur van sy onvoltooide opera Moses und Aron verskil dus van sy Phantasy vir viool en klavier, Op. 47 (1949).
Na 'n paar vroeë probleme het die publiek Schoenberg begin aanvaar, met werke soos die simfoniese gedig Pelleas und Melisande tydens 'n opvoering in Berlyn in 1907. Tydens die Weense première van die Gurre-Lieder in 1913 ontvang hy 'n staande ovasie wat 'n kwartier duur ( Rosen 1996, 4; Stuckenschmidt 1977, 184).
Nietemin is baie van sy werk nie goed ontvang nie. Sy Kamersimfonie no. 1 het in 1907 'n onopvallend première gehad. Toe dit egter weer op 31 Maart 1913 tydens die Skandalkonzert gespeel is (waartydens daar ook werke deur Berg, Webern en Zemlinski gespeel is), "kon mens die skril geluid van deursleutels hoor onder die gewelddadige geklap, en in die tweede galery het die eerste geveg van die aand reeds begin." Later tydens die konsert, tydens 'n uitvoering van die Altenberg Lieder deur Berg, het gevegte uitgebreek nadat Schoenberg die optrede onderbreek het met dreigemente dat enige skoorsoekers en moeilikheidmakers deur die polisie verwyder sal word (Stuckenschmidt 1977, 185).
Volgens Ethan Haimo is 'n duidelike begrip van Schoenberg se twaalf-toon werk moeilik te bereik, onder meer as gevolg van die "ware revolusionêre aard" van sy nuwe stelsel en valse inligting wat deur vroeë skrywers versprei is oor die stelsel se "reëls" en "uitsonderings" "wat min verband hou met die belangrikste kenmerke van die musiek van Schoenberg", die geheimsinnigheid van die komponis en die wydverspreide gebrek aan die beskikbaarheid van sy sketse en manuskripte tot in die laat 1970's. Gedurende sy lewe is hy "onderwerp aan kritiek en mishandeling wat selfs agterna skokkend voorkom" (Haimo 1990, 2–3).