خسروی فراگیری موسیقی را نزد پدرش که خود نوازنده ویولون بود، آغاز کرد، سپس وارد هنرستان موسیقی شد و به فراگیری ساز ویولونسل پرداخت. او در ۱۴ سالگی برای همکاری با ارکستر بزرگ رادیو به رهبری ایرج گلسرخی و فریدون شهبازیان دعوت شد و فعالیت هایش را با ارکستر سمفونیک تهران به رهبری فرهاد مشکات ادامه داد. همچنین همایون خسروی دوره‌هایی را در آلمان و اتریش با بورسیه وزارت فرهنگ و هنر گذرانده و تدریس در هنرستان موسیقی و هنرستان باغچه‌بان نیز جزو سوابق هنری-موسیقایی اوست. از جمله آثار هنری همایون خسروی می‌توان به نوازندگی در آلبوم‌های موسیقی «شب٬ سکوت٬ کویر» به آهنگسازی کیهان کلهر و خوانندگی محمدرضا شجریان، «نگاه آسمانی» به آهنگسازی همایون رحیمیان و خوانندگی حسام‌الدین سراج، «گریه بی‌بهانه» به خوانندگی حسام‌الدین سراج و نوازندگی در موسیقی سریال‌هایی چون «سلطان صاحبقران» به آهنگسازی واروژان، «افسانه سلطان و شبان» به آهنگسازی بابک بیات و «امیرکبیر» به آهنگسازی کامبیز روشن‌روان اشاره کرد.