Tátrai Vilmos hegedűművészt a 20. századi magyar zenei élet meghatározó egyéniségeként tartjuk számon. Megalapította a világhírűvé vált Tátrai-vonósnégyest és a Magyar Kamarazenekart, a Magyar Állami Hangversenyzenekar koncertmestere, illetve a budapesti Zeneakadémia kiemelkedő egyéniségű professzora volt.
Pályája csúcsán a korszak legnagyobb muzsikusai közé emelkedett. Olyan világhírű művészekkel koncertezett, mint Pablo Casals, Doráti Antal, Ferencsik János, Wilhelm Furtwängler, Otto Klemperer, Kobajashi Kenicsiró, Zubin Mehta, Igor Stravinsky, Yehudi Menuhin, Leonard Bernstein, Szvjatoszlav Richter, David Ojsztrah vagy Fischer Annie.
A Magyar Állami Hangversenyzenekar legendás koncertmestereként, a Tátrai vonósnégyes és a Magyar Kamarazenekar alapítójaként óriási sikerrel szerepelt a hazai és a világ nagy koncerttermeiben és fesztiváljain. Azon kevesek közé tartozott, akik Bartók Béla közvetlen munkatársaival muzsikálhattak, és akik Kodály Zoltán jelenlétében játszhatták lemezre a szerző műveit. Nevéhez közel 4000 hangverseny, több mint 1000 zenemű és legalább 300 hanglemezfelvétel előadása köthető, ezen belül megközelítőleg 100 magyar mű ősbemutatója, és ugyanennyi külföldi zenedarab első előadása, valamint kottapublikációk és tanulmányok közzététele fűződik.
A felvidéki, cipszer családból származó művész édesapja mozdonyszerelőként került az Osztrák-Magyar Monarchia idején Budapestre, az egykori MÁVAG-ba. Az 1912. október 7-én a kispesti Wekerle-munkástelepen született Tátrai Vilmos tehetsége korán megmutatkozott, már hatévesen kezdett hegedülni a MÁVAG Zeneiskolában. Négy hónapnyi tanulás után 1919-ben szerepelt először nyilvánosság előtt, majd 12 évesen került a MÁVAG Szimfonikus Zenekarba.
A 20-as évek gazdasági válságában szülei nem tudták tovább a Fasori Evangélikus Gimnáziumban taníttatását biztosítani, így tanulmányait a Nemzeti Zenedében és a Zeneakadémián folytatta, miközben a Fricsay Richárd vezette 1. Honvéd gyalogezred zenekarába jelentkezett, ahol 1927-1931-ig dolgozott. Ennek megszűntével 1932-ben a Budapesti Hangversenyzenekarba került, majd 1936-ban az alakuló Rádió Szalonzenekarba szerződött. Még ebben az évben Buenos Airesba hajózott, ahol a Radio Splendidben és a City Hotelben volt szalonzenekar-vezető. 1937-ben hazatérve újra a Budapesti Hangversenyzenekar tagja, ahol 1940-ben lett koncertmester. Ebben az évben Ankarában vezetett hat hónapig ismét egy magyar szalonzenekart.
1941-től 1945-ig a csodával határos módon menekült meg a behívások alkalmával a pusztulástól, a fasizmus és a felszabadító szovjet hadsereg önkényétől. A felszabadulást követően a Városházán, később a Rádiónál állandó életveszélyben vett részt a romok eltakarításában. Az újjászülető Rádió Zenekarhoz Lajtha László hívta meg koncertmesternek.
1946-ban visszatért a Székesfővárosi Zenekarhoz, mely Magyar Állami Hangversenyzenekar néven működött tovább. Az időközben nemzetközi hírű együttes legendás hírű első koncertmestere volt 1978-ig.
„Tátrai Vilmos a koncertmesterek koncertmestere, aki eszményi a maga helyén és hivatásában, a legszuverénebb és egyben a legszerényebb, akit egyáltalán ismerünk” – írta róla a Stuttgarter Nachrichten.
Tátrai 1946-ban alapította meg saját vonósnégyesét. A kvartett fennállásának csaknem ötven esztendeje alatt kiváló muzsikusok váltogatták egymást (2. hegedű: Rényi Albert, később Szűcs Mihály, majd Várkonyi István; brácsa: Iványi József, majd Konrád György; gordonka: Dénes Vera, majd Banda Ede). 1948-ban megnyerték a Budapesti Nemzetközi Bartók Versenyt. Hamarosan Európa-szerte elismertté válnak, 1958-ban Kossuth díjat kaptak.
„A Tátrai-kvartett a 20. század második felének nemzetközi viszonylatban egyik legjelentősebb együttese lett, repertoárja felölelte a teljes klasszikus-romantikus kvartettirodalmat. Kodály Zoltán és Bartók Béla műveinek ősbemutatóit is beleértve, alig akad jelentős magyar zeneszerző ebből az időszakból, aki nem komponált volna művet a világhírű együttes számára. „Tátraiék” nevéhez fűződik – ha nem is a hivatalos kultúrideológia áldásától kísérve, de mintegy megtűrve – Dohnányi Ernő rehabilitása a magyar zenei életben (a II. világháború után a Tátrai-kvartett tűzött először műsorára Magyarországon Dohnányi-művet, 1954-ben). Haydn és Bartók vonósnégyeseinek interpretációját mind a mai napig a legjelentősebbek között értékeli a nemzetközi kritika. A Tátrai-kvartett volt talán az utolsó a nagy együttesek között, amely koncert-vonósnégyesként is megőrizte a házimuzsikálás hangulatát, intimitását – azt a miliőt, amely egykor létrehozta a kvartettezés kultuszát ” – jellemezte a formációt Batta András.
A Magyar Kamarazenekart 1957-ben, a levert forradalom után hívta életre a művész a Magyar Állami Hangversenyzenekar (ma Nemzeti Filharmonikusok) tagjaiból. „Weiner Leó 1928-as kísérlete után az első karmester nélküli zenekar volt, ahol a koncertmester teljes mértékben helyettesíti a karmestert, hiszen a mű betanítását, irányítását ő végzi. Közben hármas funkciót tölt be, vezényel, hegedül, s nem egyszer szólózik. A kamaramuzsikálás értelme és eredménye, hogy hiszünk a közös munka szépségében és a közös inspirációban” – vallotta Tátrai.
Bemutatkozó koncertjük 1957. március 17-én volt a Zeneakadémián „a zenekar együttlégzése, szabad frazírozása, ritmikai pontossága olyan hatással volt a látogatókra, hogy minden szám után ráadást követeltek.” Rendre kapták a külföldi meghívásokat, és a legnagyobb elismerésben részesültek. Zenekari kultúránk újabb kori történetében a Magyar Kamarazenekar elsőként kapott meghívást a Salzburgi Ünnepi Játékokra.
A sikert és az elismerést gyakran keserítették meg a személye ellen induló feljelentések, utazási korlátozások, koncertletiltások, melyeket a Magyar Kamarazenekar indoklás nélküli betiltása követett.
„Sokan azzal gyanúsítottak, hogy csak azért nem hagytam el az országot, mert gyáva voltam. Ilyenkor azt szoktam válaszolni: Nem gondoljátok, hogy az itthon maradáshoz kellett a több bátorság?”
Számos rangos külföldi versenyen – Moszkvai Csajkovszkij-verseny, Londoni Flesch-verseny, Budapesti Nemzetközi Karmesterverseny – vett részt zsűritagként. 1965-től a Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskola tanára, majd professzora volt 1999. február 2-án bekövetkezett haláláig.
Emlékét őrzi a Tátrai Vilmos Emlékalapítvány és a Tátrai Vilmos emlékgyűrű, melyet kiemelt jubileumokon adományoznak a művész szellemi örökségét továbbvivő hegedűművészeknek – többek között Szenthelyi Miklós, Andrássy Pál és Baráti Kristóf kapta meg eddig.
2001-ben jelent meg a Hegedűszó alkonyatban című önéletrajzi kötet. Évente megrendezésre kerül a Tátrai Vilmos emlékkoncert a RAM koncerttermében, és koszorúzási ünnepséget tartanak a művész kispesti szülőházánál és lipótvárosi emléktáblájánál.