وی پس از یک دوره بیماری به علت نارسایی کبدی در بیمارستان ایرانمهر تهران درگذشت.
بابک بیات متولد خانه‌ای در جنوب شهر تهران نوزده‌ساله که بود، در اپرای تهران زیر نظر «اولین» و «ثمین» باغچه‌بان و کمی بعد نصرت‌الله زابلی، موسیقی کلاسیک را فرا گرفت.
او پنج سال با این اپرا همکاری کرد و پس از آن با محمود دوشال- آهنگساز و رهبر اکستر جاز فولکلوریک- دوستی عمیقی یافت که به فراگیری جدی‌تر موسیقی و اشتیاق او به موسیقی ترانه منجر شد.
پس از آن او به موسیقی فیلم علاقه‌مند شد و توانست با همکاری «واروژان» نخستین موسیقی فیلم را تجربه کند. «غریبه» نخستین فیلمی بود که او توانست برای تصاویر آن موسیقی بسازد. بلافاصله پس از آن بود که او به طور جدی وارد دنیای سینما شد.
موسیقی فیلم‌های «شاید وقتی دیگر»، «مسافران»، «کشتی آنجلیکا»، «عروس»، «پردة آخر»، «دست‌های آلوده»، «قرمز»، «دو زن» و... از کارهای پس از انقلاب او به شمار می‌آید.
در حوزه تلویزیون ماندگاری «بابک بیات» با نوشتن موسیقی سریال «سلطان و شبان» به اوج خود رسید. سال69 نخستین‌بار بود که «بابک بیات» به خاطر ساختن موسیقی فیلم «عروس» سیمرغ بلورین را دریافت کرد و پس از آن در سال75 بار دیگر نام او از میان چهار کاندیدای دریافت جایزه سیمرغ بلورین، دو مرتبه اعلام شد.