Cumhurbaşkanlığı Senfoni Orkestrası eski Flüt Grup Şefi, Ankara Devlet Opera ve Balesi Flüt Sanatçısı, Ankara Devlet Konservatuarı flüt hocası, Zahit Özsezen’in torunu; ağabeyi, Riyaset-i Cumhur Filarmoni Orkestrası Çello Sanatçısı, Musıkî Muallim Mektebi Hocası, İsmet İnönü’nün çello öğretmeni, Edip Özsezen’in yeğenidir.
Ali Perret ile jazz piyano ve armoni çalıştı. 1997 yılında İtalya’da Berklee Umbria Jazz Clinics’de, Greg Hopkins ve John Scofield ile atölye çalışmaları yaptı. A.B.D, Boston, Berklee College of Music‘de piyanist Joanne Brackeen’in Master Class’ında yer aldı; Ray Santisi ve Ken Pullig ile çalıştı. 2000 yılında kendi bestesi "Lost in it" ile katıldığı Boston Music Expo‘da birinci oldu, Berklee College of Music’i Hynes Convention Center’da plak şirketlerinin önünde temsil etti. 2002 yılında, Berklee College Of Music’den mezun oldu.
Türk Silahlı Kuvvetleri Armoni Mızıkası’nda protokol müzisyeni olarak askerliğini tamamladı.
Kontrbas sanatçısı Ozan Musluoğlu’nun “Coincidence” isimli albümünde piyano çaldı ve albümün prodüktörlüğünü yaptı. Önder Focan’ın “36 mm. Biyometrik” albümünün co-prodüktörlüğünü üstlendi. İstanbul 2010 Avrupa Kültür Başkenti programı kapsamında, müzik direktörlüğünü Dr. Mehmet Ali Sanlıkol‘un yaptığı "Bir Şehir Hikayesi, Konstantiniyye-İstanbul" isimli konser projesiinde "Proje Koordinatörü"; Boston’da kaydedilen proje albümünde ise "Producer" ve "Executive Producer" olarak görev aldı. Bir Şehir Hikayesi, Konstantiniyye – İstanbul Projesi’nin albümü, 2012 Grammy ödülü adaylığı için Grammy Ballot’da yer aldı.
2011 yılında Ghost’s Note isimli albümünü piyasaya sundu. Albümde tamamen kendi bestelerinden oluşan eserlere yer verdi. Albüm üzerine önemli kritikler yayınlandı. Hürriyet Gazetesi’nin saygın köşe yazarı, Sedat Ergin, CNN’de Ülkem Özsezen’den övgüyle bahsederek, Ghost’s Note’u, "özgün ve zekice hazırlanmış" bir albüm olarak niteledi. Albümde kendisine saksafonda, Engin Recepoğulları; basta, Ozan Musluoğlu; davulda, Ferit Odman eşlik ettiler.
Ülkem Özsezen Quartet olarak, Ozan Musluoğlu, Ferit Odman, Engin Recepoğulları ile; Ülkem Özsezen’s Newbury Quintet olarak, Alper Yılmaz, Eren Gümrükçüoğlu, Engin Recepoğulları, Ediz Hafızoğlu, Ekin Cengizkan ile başta Nardis Jazz Club olmak üzere değişik caz mekanlarında konserler verdi.
“Jazz” dergisinde, caz çevrelerinde ilgiyle izlenen “Körleme” ve “Bulmaca" sayfalarını hazırlamaktadır. Bu dergide ayrıca Elaine Elias, Kenny Garrett gibi önemli caz müzisyenleri ile özel röportajları çok sayıda konser yazıları yayınlandı.
Hacettepe Üniversitesi, Ankara Devlet Konservatuarı’nda Kompozisyon ve Orkestra Şefliği Ana Sanat Dalı Başkanı Prof. Dr. Erol Erdinç’in ayrıca başkanlığını da üstlendiği, Caz Anasanat Dalı’nda “Caz Teorisi” ve “Caz Piyano” dersleri verdi.
Devlet sanatçısı Mengü Ertel’in kurduğu San Grafik A.Ş’nin yönetim kurulu üyesidir.
Ülkem Özsezen'in San Grafik'in kuruluşunun 60. Yılı nedeniyle hazırladığı "Milliday" adlı caz albümü 2014 yazında yayınlanmıştır. Bu albümde basta Alper Yılmaz, saksofonda Engin Recepoğulları, gitarda Eren Gümrükçüoğlu ve davulda Ekin Cengizkan yer aldı. Albümün kapak tasarımı ise Venedik'li sanat yönetmeni Matteo Scorsini tarafından hazırlanmıştır.
Körleme Röportajları: Alper Yılmaz (b), Apostolos Sideris (kb), Aslı Özer (p), Ayşe Tütüncü (p), Baran Say (kb), Barış Ertürk (s), Bilal Karaman (g), Bora Çeliker (g), Bulut Gülen (tb), Burak Bedikyan (p), Burçin Büke (p), Can Tutuğ (vib.), Cengiz Işılay, Cenk Erdoğan (g), Cenk Soyak (g), Deniz Taşar (voc), Ediz Hafızoğlu (d), Ekin Cengizkan (d), Engin Özşahin (p), Engin Recepoğulları (s), Eren Gümrükçüoğlu (g), Erhan Erbelger (g), Esra Kayıkçı (kb,voc), Feridun Ertaşkan, Ferit Odman (d), Güç Başar Gülle (g), Hakan Atala, Hakan Kamalı (g), Jef Giansily (p), Kaan Bıyıkoğlu (p), Kağan Yıldız (kb), Kristian Lind (kb), Mehmet Ali Şimaylı (d), Murat Beşer, Önder Focan (g), Ozan Musluoğlu (kb), Sanat Deliorman (voc), Sedat Ergin, Selçuk Karaman (b), Serhan Erkol (s), Tamer Temel (s), Tuluğ Tırpan (p), Yavuz Akyazıcı (g), Zulfugar Baghirov (s)