Der mit einem Grammy ausgezeichnete Jazzpianist Brad Mehldau hat seit Anfang der 1990er Jahre zahlreiche Alben aufgenommen und ist regelmäßig aufgetreten. Mehldaus beständigstes Schaffen entstand im Laufe der Jahre im Trio-Format. Ab 1996 veröffentlichte seine Gruppe eine Reihe von fünf Alben bei Warner Bros. mit dem Titel The Art of the Trio (die Ende 2011 von Nonesuch als 5-CD-Box neu aufgelegt wurden). Im gleichen Zeitraum veröffentlichte Mehldau auch eine Solo-Piano-Aufnahme mit dem Titel Elegiac Cycle und ein Album namens Places, das sowohl Solo-Piano- als auch Trio-Stücke enthielt. Elegiac Cycle und Places könnten als „Konzeptalben“ bezeichnet werden, die ausschließlich aus Originalmaterial bestehen und deren zentrale Themen sich wie ein roter Faden durch die Kompositionen ziehen. Zu Mehldaus weiteren Aufnahmen gehören Largo, eine Zusammenarbeit mit dem innovativen Musiker und Produzenten Jon Brion, und Anything Goes – ein Trio-Projekt mit dem Bassisten Larry Grenadier und dem Schlagzeuger Jorge Rossy.
Seine erste Platte für Nonesuch, Brad Mehldau Live in Tokyo, kam im September 2004 raus. Nach zehn erfolgreichen Jahren mit Rossy in Mehldaus Stammtrio kam 2005 der Schlagzeuger Jeff Ballard zur Band dazu. Das Label brachte am 27. September 2005 das erste Album des Brad Mehldau Trios raus – Day is Done. Eine spannende Doppel-Live-Aufnahme des Trios mit dem Titel Brad Mehldau Trio Live wurde am 25. März 2008 (Nonesuch) veröffentlicht. Am 16. März 2010 veröffentlichte Nonesuch eine Doppel-CD mit Originalwerken mit dem Titel Highway Rider, dem mit Spannung erwarteten Nachfolger von Largo. Das Album war Mehldaus zweite Zusammenarbeit mit dem renommierten Produzenten Jon Brion und enthielt Aufnahmen von Mehldaus Trio – Schlagzeuger Jeff Ballard und Bassist Larry Grenadier – sowie dem Perkussionisten Matt Chamberlain, dem Saxophonisten Joshua Redman und einem Kammerorchester unter der Leitung von Dan Coleman. 2011 veröffentlichte Nonesuch Live in Marciac – eine Doppel-CD mit einer Begleit-DVD der Aufführung von 2006 – und Modern Music, eine Zusammenarbeit zwischen den Pianisten Brad Mehldau und Kevin Hays und dem Komponisten/Arrangeur Patrick Zimmerli. 2012 veröffentlichte Nonesuch ein Album mit Original-Songs des Brad Mehldau Trios – Ode –, das erste Album des Trios seit der Live-CD Village Vanguard aus dem Jahr 2008 und die erste Studioaufnahme des Trios seit Day is Done aus dem Jahr 2005. Ode wurde für einen Grammy nominiert.
Im Herbst 2012 veröffentlichte Nonesuch das Album Where Do You Start des Brad Mehldau Trios, eine Begleit-CD zum von Kritikern hochgelobten Album Ode. Während Ode elf von Mehldau komponierte Songs enthielt, bestand Where Do You Start aus Interpretationen von zehn Stücken anderer Komponisten sowie einem Original von Mehldau. 2013 produzierte Mehldau das von der Kritik gefeierte Album „Walking Shadows“ von Joshua Redman und spielte auch selbst darauf mit. 2013 gab es auch eine Reihe von gemeinsamen Tourneen, darunter eine Duo-Tournee mit dem Mandolinenvirtuosen Chris Thile, Klavierduette mit Kevin Hays und ein neues Elektro-Projekt mit dem begnadeten Schlagzeuger Mark Guiliana mit dem Titel „Mehliana“. Mehliana: Taming the Dragon, das Debütalbum von Mehliana, erschien Anfang 2014. Mehldaus monumentales und ambitioniertes 10 Years Solo Live-Boxset mit acht LPs wurde am 16. Oktober 2015 veröffentlicht und von der Kritik einhellig gelobt (die CD- und Digitalversionen erschienen im November).
Das Set wurde aus 19 Live-Aufnahmen zusammengestellt, die über einen Zeitraum von zehn Jahren bei den europäischen Solokonzerten des Pianisten entstanden sind, und wurde in vier thematische Untergruppen mit jeweils vier Seiten unterteilt: Dark/Light, The Concert, Intermezzo/Rückblick und E Minor/E Major. 2016 veröffentlichte Nonesuch Records das Album Blues and Ballads des Brad Mehldau Trios – die erste neue Veröffentlichung des Ensembles seit Where Do You Start aus dem Jahr 2012 – sowie das gefeierte Debütalbum des Joshua Redman/Brad Mehldau Duos, Nearness, mit Aufnahmen ihrer Europatournee 2011. Beide Alben wurden von Kritikern und Publikum gleichermaßen gelobt und brachten Mehldau eine Grammy-Nominierung ein. Nach mehreren Jahren gemeinsamer Live-Auftritte veröffentlichten die Labelkollegen Mandolinist/Sänger Chris Thile und Mehldau ihr Debütalbum: Chris Thile & Brad Mehldau.
2018 veröffentlichte Nonesuch Records sowohl After Bach, ein Album, das Improvisationen zu Bach und Mehldaus zuvor in Auftrag gegebenem Solostück Three Pieces After Bach vereint, als auch die mit Spannung erwartete Studioaufnahme Seymour Reads the Constitution! des Brad Mehldau Trios. 2019 erschien das von Kritikern und Publikum gleichermaßen gefeierte Konzeptalbum Finding Gabriel – ein Album mit harmonisch reichhaltigen Gesangspassagen, gepaart mit Streichern, Synthesizern, Rock-Drums und Improvisationen –, auf dem eine Reihe hochkarätiger Gäste wie Ambrose Akinmusire, Kurt Elling, Becca Stevens, Gabriel Kahane und Mark Guiliana zu hören sind. Die Veröffentlichung brachte Mehldau seinen ersten Grammy Award für das beste Instrumental-Jazz-Album ein.
Mehldaus musikalische Persönlichkeit ist von einer Dichotomie geprägt. Er ist in erster Linie ein Improvisator und schätzt die Überraschungen und Wunder, die sich aus einer spontanen musikalischen Idee ergeben können, die direkt und in Echtzeit zum Ausdruck kommt. Aber er hat auch eine tiefe Faszination für die formale Architektur der Musik, die sich in allem, was er spielt, widerspiegelt. In seinen inspiriertesten Stücken dient die eigentliche Struktur seines musikalischen Gedankengangs als Ausdrucksmittel. Während er spielt, hört er zu, wie sich Ideen entfalten und in welcher Reihenfolge sie sich offenbaren. Jedes Stück hat einen stark spürbaren narrativen Bogen, egal ob dieser sich in einem Anfang, einem Ende oder etwas bewusst Offenem ausdrückt. Die beiden Seiten von Mehldaus Persönlichkeit – der Improvisator und der Formalist – spielen miteinander und der Effekt ist oft so etwas wie kontrolliertes Chaos.
Seit Mitte der 1990er Jahre tritt Mehldau regelmäßig weltweit auf, sowohl mit seinem Trio als auch als Solopianist. Seine Darbietungen zeichnen sich durch eine große Bandbreite an Ausdrucksmöglichkeiten aus. Oftmals zeichnen sich seine Stücke durch eine intellektuelle Strenge aus, die sich in einem kontinuierlichen Abstraktionsprozess und einer gewissen Informationsdichte äußert. Darauf folgt dann möglicherweise eine reduzierte, emotional direkte Ballade. Mehldau liebt es, Extreme nebeneinander zu stellen. Im Laufe der Jahre hat er eine große Fangemeinde aufgebaut, die von seinen Auftritten ein einzigartiges, intensives Erlebnis erwartet.
Neben seinen Trio- und Soloprojekten hat Mehldau mit einer Reihe großartiger Jazzmusiker zusammengearbeitet, darunter zwei Jahre lang mit der Band des Saxophonisten Joshua Redman, Aufnahmen und Konzerte mit Pat Metheny, Charlie Haden und Lee Konitz sowie Aufnahmen als Sideman mit Michael Brecker, Wayne Shorter, John Scofield und Charles Lloyd. Seit mehr als einem Jahrzehnt arbeitet er mit mehreren Musikern und Kollegen zusammen, die er sehr schätzt, darunter die Gitarristen Peter Bernstein und Kurt Rosenwinkel sowie der Tenorsaxophonist Mark Turner. Mehldau hat auch an einer Reihe von Aufnahmen außerhalb des Jazz-Idioms mitgewirkt, darunter Willie Nelsons „Teatro“ und „Scar“ des Singer-Songwriters Joe Henry. Seine Musik ist in mehreren Filmen zu hören, darunter Stanley Kubricks „Eyes Wide Shut“ und Wim Wenders „Million Dollar Hotel“. Außerdem komponierte er den Original-Soundtrack für den französischen Film „Ma Femme Est Une Actrice“. Mehldau komponierte zwei neue Werke für Gesang und Klavier im Auftrag der Carnegie Hall, The Blue Estuaries und The Book of Hours: Love Poems to God, die im Frühjahr 2005 mit der renommierten klassischen Sopranistin Renee Fleming aufgeführt wurden. Diese Lieder wurden mit Fleming aufgenommen und 2006 auf dem Album Love Sublime veröffentlicht. Gleichzeitig brachte Nonesuch ein Album mit Mehldaus Jazzkompositionen für Trio mit dem Titel House on Hill heraus.
Ein Auftrag der Carnegie Hall aus dem Jahr 2008 für einen Zyklus von sieben Liebesliedern für die schwedische Mezzosopranistin Anne Sofie von Otter wurde 2010 uraufgeführt. Love Songs, ein Doppelalbum, das den neu in Auftrag gegebenen Liederzyklus mit einer Auswahl französischer, amerikanischer, englischer und schwedischer Lieder kombinierte, die Mehldau und von Otter gemeinsam aufführten, erschien Ende 2010 (beim Label Naïve) und wurde einhellig gelobt. 2013 uraufführte und spielte Mehldau Variations on a Melancholy Theme, ein großformatiges Orchesterstück, das sowohl mit dem Orpheus Chamber Orchestra als auch mit der Britten Sinfonia aufgeführt wurde. Mehldaus Three Pieces After Bach, ein Auftragswerk der Carnegie Hall, des Royal Conservatory of Music, der National Concert Hall und der Wigmore Hall mit Unterstützung von Andre Hoffmann (Präsident der Fondation Hoffmann) aus dem Jahr 2015, wurde von Auszügen aus Johann Sebastian Bachs bahnbrechendem Werk Das Wohltemperierte Klavier inspiriert. 2018 uraufführte Mehldau sein Klavierkonzert in der Philharmonie de Paris, das vom Orchestre national d'Île-de-France und dem Festival Jazz à la Villette Paris, dem L’Auditori de Barcelona, dem National Forum of Music, Wroclaw, Polen (Jazztopad Festival), dem Barbican Centre London und der Britten Sinfonia, der Philharmonie Luxembourg und dem Orchestre Philharmonique du Luxembourg sowie der Los Angeles Philharmonic Association unter der künstlerischen Leitung von Gustavo Dudamel. 2019 brachte Mehldau seinen Liederzyklus The Folly of Desire mit dem Tenor Ian Bostridge zur Uraufführung.
Das Werk wurde von der Elbphilharmonie Hamburg, der Wigmore Hall, Stanford Live an der Stanford University und der Carnegie Hall in Auftrag gegeben.
Mehldau wurde zum Kurator einer jährlichen Jazzreihe mit vier Konzerten in der renommierten Londoner Wigmore Hall für die Spielzeiten 2009/10 und 2010/11 ernannt, wobei Mehldau in mindestens zwei der vier jährlichen Konzerte auftrat. Ende Januar 2010 gab die Carnegie Hall bekannt, dass Mehldau für die Saison 2010/11 als Inhaber des Richard and Barbara Debs Composer's Chair an der Carnegie Hall tätig sein wird – als erster Jazzkünstler seit der Einrichtung dieser Position im Jahr 1995. Zu den früheren Inhabern dieser Position zählen Louis Andriessen (2009–2010), Elliott Carter (2008–2009) und John Adams (2003–2007).