1881년 독일 베를린에서 태어났다. 1904년 베를린대학에서 박사학위를 받고 1919년부터 1933년까지 같은 대학에서 강의하면서 베를린악기박물관의 관리를 맡았다. 1930년에는 이집트 정부의 요청으로 동양악기의 분류와 보존에 대한 자문을 수행했다. 1937년 미국으로 건너가 뉴욕대학 객원교수로 있으면서 1952년까지 뉴욕공립도서관 자문위원을 지냈다. 1953년 콜롬비아대학 조교수로 임명되어 1959년 작고할 때까지 근무했다. 미국음악학회 회원으로 1948년부터 1950년까지 회장을 역임하기도 했다. 민족음악학, 무용사, 악기사 분류 분야에서 세계적으로 유명하며 28편 이상의 저술을 남겼다. 주요 저작은 《The History of Musical Instruments》(1940), 《Commonwealth of Art》(1946), 《Our Musical Heritage》(1948), 《Rhythm and Tempo》(1953), 《Two Thousand Years of Music》(1930), 《Anthologie Sonore》 (1934∼1938, Paris) 등이다.

이화여자대학교 무용과 교수로 재임했으며 현재 (사)창무예술원 이사장, 무용 월간지 《몸》 발행인, 창무 국제 공연 예술제 예술 감독을 맡고 있다. 이화여대 체육과를 졸업하고 경희대학교 대학원에서 한국 무용을 전공했다.
한국 창작 춤의 틀을 마련했으며 제1대 한국 무용 연구회 회장을 지냈다. 궁중 무용, 불교 의식 무용, 민속 무용, 무속춤 등을 섭렵했으며 무형 문화재 제27호 한영숙류 승무의 이수자이기도 하다. 1993년부터 매년 창무 국제 예술제를 개최하고 있으며 창무 예술단은 세계 각국의 초청을 받아 800여 회 이상 해외 공연을 기록하고 있다. 한국 전통 무용과 한국 창작 춤 등 우리 춤의 세계화를 통해 K 컬처를 국제적으로 확산시키는 데 크게 기여하고 있다.
김매자는 신무용가 황무봉 문하에서 춤의 첫발을 떼고 이후 민속춤의 대가 한영숙, 무속춤의 이지산, 궁중 정재의 김천흥, 불교 의식 무용의 박송암 스님에 이르기까지 다양한 전통 춤을 체득했다. 그녀는 특히 내포제 전통 춤의 예맥과 인연이 깊다. 일찍이 한성준의 손녀딸 한영숙 문하에서 우리 춤의 기본을 체득하고 국가 무형 문화재 제 27호 승무 이수자가 되었다. 따라서 한영숙류 승무와 살풀이에 능통하다. 한영숙류 춤에 자신의 춤가락을 보태어 만든 산조 춤도 눈여겨볼 춤이다. 우리 춤의 속 깊은 멋이 김매자에 의해 색다른 미감으로 발현되는 흥미로운 사례를 엿본다.
전통(춤)은 김매자의 예술 세계를 살찌운 가장 소중한 자양분이다. 1967년 ‘전통의 현대화’를 화두로 창무회(創舞會)를 창단했다. 창무회는 한국 춤의 패러다임을 바꾸어 놓았다. 창무회 창단 이전 한국 춤은 유미주의적 세계관이 표상된 신무용 일색이었다. 그런 속에서 신무용의 표피적인 세련미를 거부하고 거칠면서도 둔탁한 우리 춤의 시원성에 바탕을 둔 한국 창작 춤은 근원으로의 회귀라는 점에서 주목된다. 창무회의 ‘우리 것’에 토대한 ‘전통의 현대화’는 신무용의 퇴조를 앞당겼고 이후 한국 창작 춤은 새로운 양식으로 뿌리를 내렸다. 창무회가 표방한 예술적 스타일은 이른바 ‘창무이즘’으로 정립되어 가고 있다. 창무회는 곧 김매자의 분신이다.
‘창조성과 전통의 현대화’는 무용가 김매자를 읽어 내는 중요한 키워드다. 전통을 창작의 원천으로 삼아 한국 창작 춤이라는 새로운 사조를 창출한 것이야말로 김매자의 가장 뚜렷한 업적이 아닐까 싶다. 김매자는 일찍이 한국 창작 춤으로 세계 무대를 누볐다. 아시아와 미국, 유럽을 비롯해 러시아 그리고 동구권에 진출한 최초의 한국 무용가이기도 하다. 이화여대 교수, 대전 시립 무용단 예술 감독을 역임했고 현재 창무 예술원 이사장, 월간 《몸》지 발행인으로 있다. 그에게는 활동 영역의 경계가 없다. 춤이 있는 현장엔 늘 그녀가 버티고 서 있다. 엄청난 내공과 카리스마로 새로운 예술가의 상(像)을 보여 준다. 한마디로 식지 않는 열정을 지닌 영원한 현역 무용가다.
저서로 《한국의 춤》(1990), 《한국 무용사》(1995), 《춤의 김매자》(2014) 등이 있으며 《세계 무용사》(1983)를 번역했다. 1993년 월간 무용 잡지 《몸》을 창간해 2024년 5월 현재 353호를 발행했다.