Das Jahr 1954 und das kulturpolitische Tauwetter in Polen eröffneten für Lutosławski neue Experimentiermöglichkeiten. Er bediente sich u. a. serieller (z. B. in Trauermusik) und aleatorischer Techniken (z. B. in Jeux vénitiens). Mit seinen Kompositionen gastierte er nicht nur regelmäßig auf dem FestivalWarszawska Jesień (dt. „Warschauer Herbst“), sondern wurde auch Jurymitglied der Komponistenwettbewerbe in Moskau, Ost-Berlin, Helsinki, Salzburg, Straßburg, Donaueschingen, Rom und Lüttich.
1962, während des Aufenthalts in den USA, leitete Lutosławski Kompositionskurse. Dort lernte er Komponisten wie Edgar Varèse, Milton Babbitt und Lejaren Hiller kennen.
In den 1970er und 1980er Jahren schränkte Lutosławski seine Tätigkeit immer mehr auf das Dirigieren eigener Kompositionen ein. Bis zu seinem Lebensende war er regelmäßiger Gast auf den Konzertbühnen weltweit und starb als ein international anerkannter und mit vielen Preisen geehrter Komponist und Musiker.
Das Festival findet seit 1956 jeweils Ende September statt und dauert 8 Tage. Obwohl es immer staatlich subventioniert wurde, hat es sich auch zu Zeiten des Kalten Krieges seine inhaltliche, künstlerische Freiheit bewahrt. So war es nicht nur möglich, neue Schöpfungen polnischer Komponisten vorzustellen, sondern vor allem auch die Musik westlicher Länder in den Ostblock zu holen. Neben der Musik der 2. Wiener Schule waren westliche Avantgarde-Komponisten zu hören, die bei den Darmstädter Ferienkursen und den Donaueschinger Musiktagen Furore machten, so z. B. von Pierre Boulez, Luigi Nono, Bruno Maderna oder John Cage. Die Internationalität war aber auch von der östlichen Seite her gegeben, viele polnische und russische Komponisten, die beim Warschauer Herbst uraufgeführt wurden, erlebten bald eine internationale Karriere, so etwa Krzysztof Penderecki, Witold Lutosławski, Tadeusz Baird oder Alfred Schnittke, Edison Denissow und Sofia Gubaidulina.
