Fill de Maud Tortelier i Paul Tortelier, estudià piano i violí al Conservatori de París, on obtingué un primer premi en violí a només catorze anys. Es perfeccionà amb Nadia Boulanger i començà els estudis de direcció d’orquestra amb Franco Ferrara a l’Acadèmia Musical Chigiana de Siena. El 1970 guanyà el Jackson Prize en el Concurs de Tanglewood i el 1972 fou guardonat amb el primer premi del Concurs Tibor Varga.
En 1974-82 fou primer violí de l’Orquestra del Capitoli de Tolosa, i posteriorment, director associat d’aquesta mateixa orquestra. El 1988 es feu càrrec de la direcció de l’Ulster Orchestra, on restà fins el 1992 tot desenvolupant una tasca que li valgué el títol de doctor honoris causa per la Universitat de l’Ulster. Aquest darrer any fou nomenat director principal de l’Orquestra Simfònica de la BBC de Londres. A més de dirigir com a convidat algunes de les millors orquestres simfòniques d’Europa, els EUA, el Japó i Austràlia, ha realitzat també un bon nombre d’enregistraments, particularment de música simfònica francesa d’autors com M. Ravel, C. Debussy i A. Roussel.