امیر همایون خرم در نهم تیر ماه سال ۱۳۰۹ خورشیدی در شهر بوشهر متولد شد. چند ماه پس از تولد خانواده وی به تهران مهاجرت کردند. مادرش از علاقمندان موسیقی اصیل ایرانی بود و مدتی نزد استاد مرتضی نی داوود مشق ساز تار کرده بود و به دلیل علاقه ای که به دستگاه همایون داشت نام “همایون” را برای فرزند خود انتخاب کرد.

به گفته خود همایون خرم، او تربیت و موفقیت خود را مدیون مادرش بوده و مادر ایشان همیشه او را به سوی هنرها هدایت کرده و پیوسته مشوقش بوده و هر روز با نوای موسیقی که از صفحات گرامافون پخش می شده او را سر گرم می‌کرده و همین امر همایون خردسال را به شدت به موسیقی علاقمند می کند.

مادر مهربان همایون، وقتی متوجه علاقه وافر او به موسیقی می شود یک ویولن به مبلغ ۱۲ تومان برای وی خریداری می کند و او نزد خود شروع به نواختن می کند و پس از یک ماه به وسیله یکی از بستگانش به استاد ابوالحسن صبا معرفی می شود و از ۱۳۲۱ خورشیدی به جمع شاگردان استاد بزرگ موسیقی ایران زمین در می آید.

همایون خرم مدت سه سال نزد صبا به فراگیری ساز ویلن مشغول می شود و چنان پیشرفت در نواختن این ساز می کند که با پیشنهاد ابوالحسن صبا در امتحان نوازندگی رادیو شرکت و به عنوان نوازنده ۱۴ ساله چندین بار در رادیو نوازندگی می کند. سپس در زمانی که به خدمت نظام مشغول بود در دانشکده افسری با شخصی بنام سروان حسینی که از فارغ التحصیلان هنرستان عالی موسیقی بود آشنا می شود و نزد وی مبانی هارمونی و کنترپوآن را فرا می گیرد.

وی در ۱۳۳۳ خورشیدی به طور رسمی به عنوان نوازنده به استخدام رادیو درآمد و ابتدا با ارکستر علی محمد خادم میثاق همکاری کرد و آهنگ هایی را هم برای این ارکستر می ساخت تا اینکه در ۱۳۳۵ خورشیدی به رهبری ارکستر شماره ۲ رادیو منصوب شد.
او بعدها در بسیاری از برنامه های موسیقی رادیو، به خصوص در برنامه گلها ، به عنوان آهنگساز ، تکنواز ویلن و رهبر ارکستر ، آثاری با ارزش ارائه داد. همایون خرم به موازات فعالیت حرفه ای در موسیقی ایرانی، تحصیلات دانشگاهی خود را در دانشگاه علم و صنعت ایران در رشته مهندسی برق تا اخذ دانشنامه ادامه داد. پس از انقلاب بدلیل متوقف شدن فعالیت های موسیقی، وی بیشتر به تدریس خصوصی ساز ویلن و فعالیت‌های پژوهشی درباره موسیقی ایرانی پرداخت.

سمت های وی در زمینه موسیقی عبارت بودند از : عضویت در شورای عالی موسیقی رادیو ، رهبر ارکستر سازهای ملی ، استاد دانشکده ی موسیقی ملی و هنرستان شبانه ، آهنگساز برنامه های موسیقی ایرانی و خصوصاً برنامه ی گلها ، رهبر ارکستر گلها و تکنواز ساز ویلن. از ایشان سه جلد کتاب به اهتمام شاگردانش تهیه شده است. “ردیف اول (چپ کوک)” ، “ردیف دوم (راست کوک)” و “چهار مقام”

خوش سلیقگی و نوآوری های استاد همایون خرم در تنظیم آهنگهایش شنیدنی و شیوه تقسیم ملودی و همراهی سازها بسیار حساب شده و پرداخت کار بی نقص است. همچنین آثار ارکستری او که بیشتر جمله‌ بندی‌هایی مرکب و پیچیده توأم با ضربآهنگ‌ های بسیار متنوع دارند، نمونه‌های سمفونی گونه ایی از موسیقی ایرانی به دست می‌دهند بطوری که اکثر تصانیف ساخته شده توسط ایشان در اذهان عمومی باقی مانده است و همچنان بازخوانی می شوند. استاد همایون خرم در سن ۸۲ سالگی در ۲۸ دی سال ۱۳۹۱ در بیمارستان دی تهران دار فانی را وداع گفتند.