D’infant anà amb els seus pares a Buenos Aires. Hi visqué la música a l’ambient familiar, ja que el seu pare treballà com a contrabaix al Tetro Alcázar (teatre de varietats), on també donà lliçons de piano. El 1875 es traslladà a Córdoba, on estudià música. Per encàrrec del govern argentí, compongué un Himno a la patria i una cançó escolar, Mayo. Participà en l’organització de la Sociedad Argentina d’Autors (1910). El 1881 tornà a Europa, i des del 1883 residí a Barcelona, on féu amistat amb Isaac Albéniz i estudià piano amb C. Vidiella i harmonia amb F. Pedrell. El 1885 anà a Brussel·les, on estudià amb P. Gilson i F. Fiévez, al conservatori. Estigué dos anys més a l’Argentina (1886-88).
El 1890 tornà definitivament a Barcelona, on passà a liderar el moviment modernista musical català; ja amb una sòlida preparació tècnica, estrenà una Dansa dels gnoms (1893) i, per a la Societat Catalana de Concerts, el poema simfònic Introducció a l’Atlàntida (1893). Es vinculà al grup de L’Avenç i als ideals modernistes i escriví música per a Jesús de Nazareth (1894), d’Àngel Guimerà, per a L’alegria que passa (1898), de S. Rusiñol, i, per a les Festes Modernistes de Sitges, l’òpera La fada (1897), amb text de J. Massó i Torrents. El 1895 fundà la coral Catalunya Nova, i la dirigí fins a la fi del 1900; cessà per a treballar i dedicar-se a la temporada de Teatre Líric Català, al Teatre Tívoli (1901). Musicà La nit de l’amor, de Rusiñol; hi inclogué una sardana coral, que assolí un gran èxit.
Després d’un període infructuós a Madrid (1903-05), tornà a Barcelona, on participà en els Espectacles i Audicions Graner, amb música d’escena per a obres com El comte Arnau (1905), de Josep Carner, La Santa Espina (1907), de Guimerà, la sardana de la qual és una de les seves obres mestres, i, també, Don Joan de Serrallonga. Estrenà al Liceu l’òpera Empòrium (1906) i l’obra lírica en tres actes Bruniselda (1906).
Després d’un sojorn decebedor a l’Argentina (1909-11), tornà a Barcelona, on fou rebut apoteòsicament. El consistori municipal creà per a ell el càrrec de sotsdirector de l’Escola Municipal de Música. Pedagog notable i autor d’obres teòriques, com el Tractat pràctic d’harmonia (1901), influí en les noves generacions de compositors. El 1912 estrenà l’òpera Titaina, i el 1916 Tassarba, ambdues al Liceu. El 1931 escriví música escènica per a El castell dels tres dragons. En el camp de les sardanes corals destaquen Les fulles seques, La sardana de les monges i L’Empordà. Col·leccionà i harmonitzà nombroses cançons tradicionals catalanes, una part de les quals fou publicada per L’Avenç (1897-1900) i aplegada a Cançons populars catalanes harmonitzades (1910).
La producció de Morera comprèn unes 800 obres: òperes, música escènica, obres simfòniques, corals, concerts, sardanes corals i instrumentals i una Missa de rèquiem. Escriví un breu recull de memòries, Moments viscuts, publicat el 1936. Una gran part del seu catàleg és adscrit a l’estètica neoromàntica i és una magnífica mostra del nacionalisme musical català.