Egész kiskorától zenei pályára készült, hatévesen már zongorázott és komponált is. A budapesti Bartók Béla Zeneművészeti Szakiskolában Szelényi Istvánnál tanult zeneszerzést. Érdekelte a történelem, ezért érettségi után az ELTE bölcsészkarára is beadta jelentkezését, de a felvételire már nem ment el, mert addigra felvették a Zeneakadémiára. A zeneszerző szakot Szervánszky Endre osztályában 1972-ben kitüntetéssel végezte el, zongorát Ferenczi Györgynél tanult. Diplomamunkaként A nő meg az ördög címmel egyfelvonásos vígoperát írt Boccaccio Dekameronjának egyik novellájából a Magyar Televízió felkérésére.
Első munkahelye az Országos Filharmónia volt, 1973-ban a Zeneakadémia Pécsi Tagozatán lett zeneelmélet-tanár. 1980 óta Budapesten tanít, a Zeneakadémián 2002-től egyetemi tanárként a zeneelméleti tanszéken. Oktatási területe az analízis, a szolfézs-zeneelmélet, a transzponálás és a partitúrajáték.
Madarász Iván a legkülönfélébb műfajokban komponál. Írt oratóriumokat, kantátákat, kórusműveket, gyermekeknek szóló műveket, sok kamarazenét, szimfonikus zenekari műveket, számos filmzenét és televíziós kísérőzenét, továbbá élő elektronikus kompozíciót. Több versenymű is fűződik nevéhez: cimbalom-, tuba-, gitár- és két zongoraverseny. Életművében kiemelt szerepet játszik a fuvola; ez az egyetlen hangszer, amelyre három versenyművet is komponált. Az első fuvolaversenyt 1997-ben írta Concerto F(L)A címmel Bálint János felkérésére, a másodikat, a Flautiádát 1999-ben Csetényi Gyula számára. A harmadik, a 2011-ben bemutatott Episodi Concertanti ajánlása Gyöngyössy Zoltánnak szól.
Hazai színházak megrendelésére négy musicalt írt (Robin Hood, Zsuzsanna és a vének, Tévedések vígjátéka, Messze még a holnap), ezek vezetettek az opera iránti érdeklődéséhez. Lót című egyfelvonásos operája 1985-ben született a Magyar Televízió felkérésére Karel Čapek novellája nyomán. Első színpadra állított operájának, az Utolsó keringőnek 2003-ban volt az ősbemutatója a Magyar Állami Operaházban, librettóként Görgey Gábor színműve, a Délutáni tea szolgált. Az Operaház centenáriumi Kékszakállú-fesztiváljára készítette ötödik operáját, a Prológot: Bartók Béla egyetlen operájának eredetileg prózai prológusát zenésítette meg, és aköré építette egész művét. Szintén az Opera felkérésére írta Az ötödik pecsétet az 1976-os, Sánta Ferenc regényéből készült Fábri Zoltán-film forgatókönyvének felhasználásával.
Kompozíciói rendszeresen szólalnak meg hazai és külföldi koncerttermekben. Hímzett hangok című kamaradarabjával 2001-ben meghívást kapott az ISCM Yokohamai Világzenei fesztiváljára, 2009-ben Seol című művével nyert meghívást az ISCM svédországi fesztiváljára. Nyolc önálló szerzői lemeze jelent meg, műveiből sok rádiófelvétel készült, a televízió több színpadi művét vitte képernyőre.
Madarász Iván az élet minden területén szerteágazó műveltséggel rendelkezik, de szerinte nem ez a lényeges, azt vallja, hogy „a művészet túl van a műveltségen”. Műveit a hagyományokra reflektáló gondolkodásmód és a kísérletező hajlam egyformán jellemzi, ugyanolyan magabiztossággal nyúl antik görög témákhoz, Pilinszkyhez vagy Örkény egyperceseihez. A recenziók zenéjének drámaiságát, valamint az énektechnika, az emberi hang használatának újszerű módját emelik ki. Hangszeres zenéjére, különösen fuvolaműveire a hangszeres technika újabb módozatainak keresése jellemző. Kamaraműveiben sajátos módszert alakított ki bonyolultabb, úgynevezett nem-ekvivalens arányú ritmusok megvalósítására.
A tanítás és a komponálás mellett közéleti tevékenységet is folytat. Több zenei alapítvány kurátora, a Magyar Zeneszerző Egyesület alapító és elnökségi tagja. 1998-tól több ciklusban is kurátora volt a Nemzeti Kulturális Alap Zenei Kollégiumának. 1990-től az Artisjus Magyar Szerzői Jogvédő Iroda Egyesület vezetőségének tagja, 2014 és 2022 között az Artisjus elnöke volt. Személyében 15 év után került ismét a klasszikus zene területéről érkezett zeneszerző a jogdíjkezelő egyesület élére. Megbízatása eredetileg két évre szólt, de háromszor is újraválasztották, majd 2022-ben elsőként választották meg az Artisjus tiszteletbeli elnökének.
1992-ben Erkel Ferenc-díjjal, 1998-ban Bartók–Pásztory-díjjal, 2005-ben a Magyar Köztársasági Érdemrend Lovagkeresztjével tüntették ki. 2016-ban Kossuth-díjat vehetett át az emberi hang és a hangszeres technika újabb módozatainak kutatására építő, több zenei műfajban is jelentős műveket kiérlelő, gazdag zeneszerzői pályája elismeréseként.