Встретившись в 1960 году с инженером Е. Мурзиным, создателем одного из первых в мире синтезаторов, занялся исследованиями синтеза звука и электронной музыки (экспериментировал в студии Музея им. А. Скрябина, работал программистом в НИИ) и работал в первой в СССР экспериментальной студии электронной музыки.
С 1964 по 1985 год работал старшим преподавателем по классу инструментовки в Московском институте культуры.
В 1968 году на Интернациональном конгрессе электронной музыки во Флоренции был представлен уникальный фотоэлектрический "АНС" (изобретатель — Е. Мурзин, электронные композиции — Артемьев). Участвовал в деятельности фирм звукозаписи и киностудий в Балтиморе, Бурже (1989). Президент Ассоциации электроакустической музыки при ЮНЕСКО
Известность принесла его работа в кино. В 1961 году позвучил фильм "Мечте навстречу".
Написал музыку более чем к 200 художественным фильмам, документальным и мультипликационным лентам. Среди них — три фильма А. Тарковского: "Солярис" (1972), "Зеркало" (1975), "Сталкер" (1979), фильмы Н. Михалкова, А. Кончаловского и В. Абдрашитова. Музыка Артемьева к кинофильмам вошла в альбом "Территория любви" (1998)
Лучшие из песен Артемьева — это песни из кинофильмов, либо песни, возникшие на материале музыки из фильмов ("Полёт на дельтаплане", "Затихло где-то танго"), оригинальные песни-баллады, песни-поэмы ("Здравствуй, день!", "Воспоминание", "Костры рябин", "Звёздные просторы", "Всё зелёное в сердце со мной"), звучащие в исполнении Г. Трофимова, В. Леонтьева, Ж. Рождественской, Р. Бабаян. Пример синтеза электронного рока и симфонической музыки — вокальный цикл Артемьева "Кто я?" на стихи Ю. Рытхэу, созданный по заказу певицы Жанны Рождественской. Для ВИА "Поющие гитары" написана рок-опера "Преступление и наказание"
Умер 29 декабря 2022 г. в Москве. Похоронен на Ваганьковском кладбище (Пресненский район)
Жена - Изольда Алексеевна Артемьева (1936—2019), сын Артемий (род. 1966), композитор, продюсер, видеохудожник.
Герой Труда Российской Федерации (2022)
Член Союза композиторов и Союза кинематографистов России, президент основанной им же в 1990 году "Российской ассоциации электроакустической музыки", член исполнительного комитета Интернациональной конфедерации электроакустической музыки ICEM при ЮНЕСКО.
Государственные награды (ордена и медали):
Медаль Героя Труда Российской Федерации (14 ноября 2022 года) — за особые трудовые заслуги перед государством и народом
Орден "За заслуги перед Отечеством" IV степени (16 августа 2013 года) — за большой вклад в развитие музыкального искусства и многолетнюю творческую деятельность
Орден Александра Невского ( 2018) — за большой вклад в развитие отечественной культуры и искусства, средств массовой информации, многолетнюю плодотворную деятельность
медали
Государственные награды (почетные звания и премии):
Народный артист Российской Федерации (1999) — за большие заслуги в области искусства
Заслуженный деятель искусств РСФСР (1985) — за заслуги в области советского музыкального искусства
Лауреат Государственной премии РСФСР имени братьев Васильевых (1988) за фильм "Курьер".
Лауреат четырёх Государственных премий в области литературы и искусства (1993, 1995, 1999, 2017): за художественные кинофильмы "Урга — территория любви", "Утомлённые солнцем", "Сибирский цирюльник" и "за вклад в развитие отечественного и мирового музыкального искусства".
Другие награды:
Малая Золотая медаль ВДНХ за музыкальную композицию "Мозаика" (1968).
Приз Российской национальной музыкальной премии "Виктория" за неоценимый вклад в российскую музыкальную культуру (2017).
"Золотой святой Георгий" — приз 44-го Московского международного кинофестиваля за вклад в мировой кинематограф (2022)
Премия "Человек года" (2015)
"Золотая маска" в номинации "Работа композитора в музыкальном театре" за спектакль "Преступление и наказание" (Театр мюзикла, Москва) (2017)
Премия Шостаковича за вклад в развитие мировой музыкальной культуры (2017)
Лауреат четырёх премий "Ника" за лучшую музыку к фильму (1995, 2004, 2008, 2017) ("Лимита", "Водитель для Веры", "12", "Герой")[18].
Лауреат пяти премий "Золотой орёл" за лучшую музыку к фильму (2007, 2008, 2012, 2014, 2015) ("Доктор Живаго", "12", "Дом", "Легенда № 17", "Солнечный удар").
Лауреат премии "Искусство объединения Человека и информации" в номинации "Искусство" (2000).
Лауреат премии "Святой Георгий" XXIII Московского международного кинофестиваля "За выдающийся вклад в мировой кинематограф" (2001).
Премия имени М. Таривердиева (1999) за музыку к фильму "Мама".
Приз имени М. И. Глинки (2011) за музыку к фильму "Тихая застава"
Приз жюри и Российского авторского общества имени Андрея Петрова (2011) за музыку к фильму "Тихая застава"
Почётный гражданин г. Балтимор (США, 1988)
Фильмография (музыка к фильмам):
1963 - "Мечте навстречу" (совместно с В. Мурадели), реж. М. Карюков и О. Коберидзе; Одесская киностудия.
1967 - "Арена", реж. С. Самсонов; Мосфильм.
1967 - "Доктор Вера", реж. Д. Вятич-Бережных; Мосфильм.