A Fővárosi Levéltár igazgatójának fiaként, Budapesten világra jött gyermek, Gárdonyi Zoltán korkedvezménnyel érettségizett. 1923-ban lett Kodály Zoltán tanítványa. A magyar fővárosban megszerzett diplomájával zsebében Németországba költözött. A nemzetközi hírű tudós, komponista 80 esztendősen, ’86-ban hunyt el Észak-Rajna-Vesztfáliában. Gárdonyinak {1906-1986} volt kitől örökölnie zenei érdeklődését. Hiszen édesanyja, röviddel gyermeke megszületése előtt – Bartók Béla évfolyamtársaként – vehette át oklevelét a Liszt Ferenc alapította alma máterben, ahol később fia is tanult. A történész papa, maga is kitünően hegedült. Így teljes szívvel támogatta, hogy a kamasz 17 esztendősen beiratkozzon a Zeneakadémiára. Kodály Zoltán diákja a magyar fővárosban megszerzett {értékes!} diplomájával zsebében külföldre költözött. A berlini Friedrich Wilhelm Egyetem – a mai Humboldt-Universität – zenetudományi szakán folytatta tanulmányait. Ott is doktorált 1931-ben. Gárdonyi disszertációja nemzetközi szenzációt keltett, mert elsőként foglalkozott behatóan Liszt muzsikájával, életművével.
Hazatérve 1941-ig Sopronban az Evangélikus Tanítóképző Intézet pedagógusa volt. Nagy hozzáértéssel vezette a 30-as években a nyugat-magyarországi város Zeneegyesületét. Gárdonyi, akinek munkássága „számos egyházzenei műfajt, kórus- és kamaramuzsikát, orgona- és vokális műveket, oktatási célzatú kompozíciókat, valamint zenetudományi publikációkat foglal magába” a második világháború alatt szülővárosában kapott új állást. Gárdonyi Zoltán professzor Pesten a Liszt Ferenc Zeneművészeti Főiskolán tanított 1969-ig. Több hajdani diákja a hazai és nemzetközi zenei élet közismert személyisége lett: például Eckhardt Mária, Hamburger Klára, Szokolay Sándor, Komlós Katalin és Berlász Melinda.
A protestáns egyházzene elismert/bírált szakértőjének Liszt és Bach munkásságával foglalkozó tanulmányai, könyvei külföldön is érdeklődést keltettek. Kompozíciói, lemezfelvételei Magyarországtól Skandináviáig sikert arattak. Gárdonyi Zoltán és famíliája a 70-es évek elején távozott az NSZK-ba. Az idős mester ott hunyt el 1986 nyarán. Zeneszerzői és tudományos életművét 2016-ban posztumusz Magyar Örökség Díjjal ismerték el. Fia, Gárdonyi Zsolt is követte apja pályafutását, már 34 évesen a würzburgi Zenei Főiskola muzsikaelméleti professzora volt, kitünő orgonista.