Yılmaz Öztuna 20 Eylül 1930 tarihinde İstanbul'da dünyaya geldi.
Yılmaz Öztuna lise öğreniminden sonra İstanbul Konservatuvarı'na devam etti. 1950 Eylül'ünde Fransa'ya gitti. Paris Üniversitesi Siyasal Bilimler Enstitüsü'nde, Sorbonne Üniversitesi'nin Fransız Medeniyeti bölümünde, Alliance Française'nin yüksek kısmında okudu. Ayrıca Paris Konservatuvarı'nda ders aldı. 1957 Temmuz'una kadar Paris'teki kütüphanelerde müzik ve tarih üzerine araştırma yaptı.
Öztuna'nın, 13 yaşında ilk makalesi,15 yaşında ilk kitabı basıldı.
1969 yılında Adalet Partisi'den Konya milletvekili seçilerek Türkiye Büyük Millet Meclisine girdi ve Ankara'ya yerleşti. Ocak 1966-Kasım 1981 tarihleri arasında Türkiye Radyo Televizyon Kurumu'nda denetleme, repertuvar, eğitim kurullarında üye olarak görev yaptı. 1974-77 yılları arasında Kültür Bakanlığı'nda bakan başmüşaviri, İstanbul Teknik Üniversitesi Türk Musikisi Devlet Konservatuvarı'nda kurucu yönetim kurulu üyesi ve 1975'ten itibaren Türk Musikisi Korosu'nda kurucu yönetim kurulu üyesi , Yay-Kur (Yaygın Yüksek Öğretim) üniversitesinde Osmanlı siyasi ve medeniyet tarihi öğretim üyesi sıfatıyla görev yaptı. Milli Eğitim ve Kültür bakanlıklarında 1969'dan itibaren pek çok ihtisas kurulunda üye ve başkanlık yaptı. 1974-1980 arasında Milli Eğitim Bakanlığı'nca yayınlanan Türk Ansiklopedisi'nin genel yayın müdürü olarak 'K' harfinden 'T' harfine kadar olan ciltleri yayınladı. 1983 Mayıs'ında Milliyetçi Demokrasi Partisi'nin kurucuları arasında bulunarak, merkez genel yönetim kuruluna seçildi, sonra istifa etti. 1985'te Faisal Finans Kurumu müşaviri oldu.
Türk ve Osmanlı tarihi, klasik Türk musikisi ile ilgili eserler veren ve Türkiye Gazetesinde köşe yazarı olarak da görev yapan Yılmaz Öztuna, 9 Şubat 2012 tarihinde Ankara'da vefat etti. Cenazesi, İstanbul'daki Zincirlikuyu Mezarlığı'nda toprağa verildi.
