1913至1923年间，勋伯格的创作处于沉寂状态，他在探索无调性音乐的规律，因为一首乐曲如果既无调性，又无组织和秩序，无疑是杂乱无章的。勋伯格经过10年的探索和试验，终于找出了无调性音乐的规律，建立了十二音体系。这种体系是传统的调性思维解体后所出现的最有独特意义的音乐思维方式，而且勋伯格及其弟子都以自己的作品证明了它的可行性。这种人为创造出来的技法，看起来玄妙、繁琐，实际上却带有音乐卜算的性质。作曲家用半音阶中的12个半音，自由组成一个音列，以此作为基础材料，在这12个半音没有全部出现之前，其中的任何一个音都不能重复出现。音列可以原形使用，也可以逆行倒置、倒置逆行，这样就能由原来的序列产生出48种音列形式。音列中的各个音可以在横向上相继出现，构成曲调；也可以在纵向上同时出现，构成和弦，以此构成全部作品。勋伯格第一次有意识采用音列写作的作品是《钢琴曲5首》，其中只有最后一首有一个完整的十二音音列。十二音技巧在其后几年的《小夜曲》、《钢琴组曲》、《管乐五重奏》中间臻于完善，到第三弦乐四重奏和《乐队变奏曲》中则发展完成。勋伯格1933年来到美国以后的创作多半采用的都是这一技法，特别是在小提琴协奏曲和第四弦乐四重奏里，勋伯格力求把贝多芬关于奏鸣曲形式的戏剧性解释的紧张性原则和十二音体系统一起来。但是十二音体系没有提供创造鲜明的音乐对比的可能性，不能保证发展的内在过程。正如在勋伯格全部音乐中那样，这些作品也具有那种占主导地位的沉郁的色彩，这种沉郁的色彩表明世界在勋伯格看来是苦闷的、与人为敌的。
维也纳中央公墓中的勋伯格墓碑
第二次世界大战对人类造成的灾难，迫使勋伯格抛弃了曾经以理想主义、有时甚至是神秘主义来处理的那些具有哲学概括内容的主题，而转向了现实生活。1947年夏天，勋伯格在加利福尼亚见到一位从华沙犹太区逃脱纳粹杀害的人，他因为躲在废墟的下水道中才得以幸存下来。勋伯格听过他的叙述以后，十分激动，仅用12天的时间就写下了为管弦乐、男声合唱和朗诵的康塔塔《华沙幸存者》。乐曲用严格的十二音技法写成，似乎没有其他作曲技法能够如此准确地表现出那种非人的恐怖，以及人类面对这种恐怖的不可战胜的伟大。乐曲一开始表现恶势力的小号奏出撕心裂肺般的乐句，立刻把人们带进一种冰冷、荒凉的境地，让人想起犹太人在黎明聚集时那种冷落、污秽、荒寂的景象。随后是男女老幼在被赶上刑场之前，集合起来强行报数的场面。朗诵者在叙述党卫军士兵对犹太人的侮辱与殴打。在乐曲趋向**时，突然响起了悲壮的古犹太歌曲“听吧，以色列人”！雄浑的男声合唱显示出人类在沉重的苦难中那坚不可摧的信心。乐曲中唯一的一次乐队全奏只有20小节，在朗诵中乐队部分的伴奏简洁而生动，充分展示了表现主义音乐的特点，它产生的效果是极为震撼人心的。
威伯恩
勋伯格的两个学生威伯恩和贝尔格
勋伯格和他的两个学生威伯恩、贝尔格，同以十二音技法进行创作，组成了著名的“新维也纳乐派”。安东·威伯恩曾在维也纳大学师从音乐学家学音乐学，并以“论伊萨克之创作”的论文获哲学博士学位。从1904年开始，威伯恩跟勋伯格学作曲法，此后的三十余年中他一直追随勋伯格，直到1945年9月15日夜晚，他在房外吸烟，被执行戒严令的美军士兵开枪打死。
威伯恩的发展过程和勋伯格一样，也经历了晚期浪漫派的变化音体系、自由无调性和按音列组织3个阶段。他成熟时期的作品大多篇幅短小，音乐语言极为简练。勋伯格在为他的《6首弦乐四重奏小曲》写的序言中说：“每一瞥目光都是一首诗，每一声叹息听上去都是一部小说。”勋伯格强调，只有接受奉献的人才能理解这首音乐的含义。这种借助于简短的、格言式的声音线条“表达无法形容的内容”的追求也表现在《5首乐队小品》中，其中一首仅持续了19秒钟。这5首具有神秘主义象征意义的曲子是在不同的标题下展开的，它们分别名为“雏形”、“变形”、“回归”、“回忆”、“灵魂”。威伯恩对十二音作曲法的应用十分严格，在他后期的作品中，旋律、和声、复调音乐甚至音色都取决于作为作品基础的音列，只被看作是其在水平面和垂直面的反射。他对音乐的充满理性的全面控制，成为后来先锋派音乐的一个起点。
威伯恩另外一个重要的特点是配器非常精彩，他的一条旋律线可以同时分配给不同乐器承担，近似中世纪的分解旋律，有时不过一二个音、难得由四五个音连续用同一种音色响出，结果得到一个全部由或明或暗的音响闪忽交融成独特的、色彩平衡的织体。威伯恩改编巴赫《音乐的奉献》中的“利切尔卡”，便是这类配器用于比较熟悉的音乐的一个出色例子。
威伯恩不写歌剧，也从不用勋伯格那样的配乐朗诵手法，但是声乐题材在他的创作中却占有很重要的地位。他的早期声乐套曲是为象征主义诗人乔治和里尔克的诗谱写的，后来他转向了民间的、典型的宗教文学。他为业余女诗人约娜的诗谱写的后期声乐作品本身就具有宗教泛神论的色彩。从作品第19号开始，他的全部声乐作品都建立在严格采用序列原则的基础上，他在声乐写作方面的考究而又有区别的方法，在原则上和他的器乐写作方法没有区别。
如果说威伯恩代表的是勋伯格学说中潜在的古典主义因素，那么贝尔格代表的则是浪漫主义因素。他继承了他的老师的许多结构方法，但用来十分自由。而且他将这些技巧同浪漫主义的热情结合，因此，他的音乐比其他许多十二音作曲家更容易被人接受。
阿尔班·贝尔格的早期作品虽然是受舒曼、勃拉姆斯和沃尔夫的影响创作的，但是却可以看出他对高度表现主义的追求。作曲家往往赋予某些旋律的转变以特殊的表现力，减弱了调性间的关系。这些过程在弦乐四重奏、四首单簧管和钢琴曲中更为加深了。贝尔格在这两部作品中，有的地方是仿效勋伯格，有的地方又在探索与他同时的新的表现手段。在5首声乐与乐队的作品中，他又别出心裁地结合了印象主义、象征主义和表现主义的特点。3首管弦乐曲有马勒后期交响乐的影响，但又和他的宏大的交响曲概念不同，具有形象简洁、凝练、格言化的特点。
深邃睿智的贝尔格
贝尔格
在贝尔格的器乐作品中，成就最高的是写于1935年的小提琴协奏曲。这是一部大型交响乐结构的乐曲，其内部结构接近于马勒的后期创作。它部分地按照十二音方法写作，其基本音列设计得几乎无法避免有调性的组合。在末乐章中，这个音列还用作过渡，引入巴赫为赞美诗《这就够了》的词配置和声而成的一首众赞歌的旋律，用以暗指玛侬（马勒遗孀与建筑师格罗皮乌斯之女）的去世。他把民间舞曲的旋律和悲歌主题的对比作为一种手段，生动传神、富于戏剧性地体现出作品的构思：告别生命的悲哀，告别这充满美好诗情的世界。
