El artista de jazz más prominente de la década de 1940 fue Charlie Parker, que se transformó en el jefe de un nuevo estilo conocido como bebop, rebop o bop. Al igual que Lester Young, Charlie Christian y otros solistas notorios, Parker tocaba con big bands. Pero, durante la Segunda Guerra Mundial la economía de guerra y los cambios en los agrados del público llevaron a la disolución de numerosas de estas orquestas. Este declive, en amalgama con el estilo absolutamente nuevo del bebop, produjo una revolución en el mundo del jazz.
El bebop se encargaba igualmente en la improvisación sobre una progresión de acordes, sin embargo sus tempos eran más rápidos, las frases más largas y complejas, y la variedad emocional más amplia, hasta incluir sensaciones menos amables que las habituales hasta ese momento. Los músicos de jazz tomaron mayor conciencia de sus aptitudes expresivas como artistas e pretendieron favorecer su arte mediante el añadido de vocalistas, danzas y comedia, tal como lo habían hecho sus precursores.
En el centro de este proceso de conversión destacaba Parker, que podía hacer cualquier cosa con el saxofón, a cualquier velocidad y tonalidad. Creó hermosas melodías conectadas con los acordes subyacentes, sin embargo de una manera muy elaborada. Su música poseía una diversidad rítmica infinita. Los colaboradores habituales de Parker fueron el trompetista Dizzy Gillespie, conocido por su formidable velocidad y registro, y por su sugestivo sentido armónico, el pianista Earl Bud Powell y el batería Max Roach, ambos jefees por merecimientos propios. Igualmente eran apreciados el pianista-compositor Thelonious Monk y el trompetista Fats Navarro. La cantante de jazz Sarah Vaughan estuvo conectada en los comienzos de su carrera con los músicos de bop, especialmente con Gillespie y Parker.
A finales de la década de 1940 hubo una explosión de experimentalismo en el jazz. Las big bands modernizadas llevaron al florecimiento de artistas de la talla de Gillespie y Stan Kenton, que trabajaban junto a pequeños conjuntos con músicos restauradores como el pianista Lennie Tristano. La mayoría de estos conjuntos extrajeron sus ideas de piezas contemporáneas selladas por maestros como Bartók y Stravinski.
Los experimentos más importantes de mediados de siglo con un jazz influido por la música culta se dieron en las grabaciones de 1949-1950 desarrolladas por el peculiar noneto que lideraba un alumno de Parker, el joven trompetista Miles Davis. Los arreglos escritos por Davis y por otros eran de sonoridad apacigua sin embargo tímbrica y armónicamente muy complejos. Muchos conjuntos tomaron ese estilo cool, especialmente en la costa oeste. Refinado por músicos como los saxofonistas tenores Zoot Sims y Stan Getz, y el barítono Gerry Mulligan, el cool jazz tuvo su momento terminante en la década de 1950. En ese mismo periodo el pianista Dave Brubeck (que era un alumno de Milhaud), y el saxofonista alto Paul Desmond, consiguieron la popularidad con una amalgama de música culta y jazz.
Pero, la mayoría de los músicos, especialmente en la costa oeste, siguieron aumentando la tradición más caliente y estimulante del bebop. Entre las máximas figuras del hard bop —estilo heredero del bebop en la década de 1950— se hallan el trompetista Clifford Brown, el batería Art Blakey y el saxofonista tenor Sonny Rollins, uno de los mayores talentos de su descendencia. Otra derivación del estilo de Parker sería el soul jazz, que tocaban el pianista Horace Silver, el saxo alto Cannonball Adderley y su hermano, el corneta Nat Adderley.
Final de la década de 1950. Las décadas de 1960 y 1970
A lo largo del tercer cuarto del siglo XX se desarrollaron nuevas tendencias en el jazz. La década de 1960 rivalizó con el cierre de las décadas de 1920 y 1940 como una de las etapas más fértiles de la historia del jazz.