Xavier Trias va néixer a Barcelona, en concret a la rambla de Catalunya amb Consell de Cent, el 5 d'agost de 1946. Està casat amb la Puri Arraut, té quatre fills, el Xavier, l'Àlex, el Roman i la Maria, i actualment ja té sis néts.

Es va llicenciar en Medicina i Cirurgia per la Universitat de Barcelona el 1970, i es va especialitzar en Pediatria. Del 1971 al 1973 va completar la seva formació de postgraduat a Gènova (Itàlia) i Berna (Suïssa), on va treballar durant un any i mig en la investigació de les malalties metabòliques, el seu diagnòstic i tractament.

Del 1974 al 1981 va exercir de metge pediatra a l'Hospital Infantil de la Vall d'Hebron. Entre el 1979 i el 1981 va ser vocal nacional d'hospitals al Consell General de Metges d'Espanya, i també vocal d'hospitals a la Junta del Col·legi Oficial de Metges de Barcelona.

El 1981 va entrar a treballar al Departament de Sanitat i Seguretat Social de la Generalitat de Catalunya, que aleshores encapçalava el conseller Josep Laporte, que Trias considera el seu pare polític, com a cap del Servei d'Assistència Hospitalària. El setembre del 1983 va assumir la titularitat de la Direcció General d'Ordenació i Planificació Sanitària.

El juliol del 1984 va ser nomenat director general de l'Institut Català de la Salut (ICS), càrrec que va ostentar fins al seu nomenament com a conseller de Sanitat el juliol del 1988, precisament en substitució de Laporte. Amb el conseller Laporte, Trias és considerat el responsable de l'impuls i el desenvolupament del model sanitari català, de prestigi i reconeixement internacional.

El 12 de gener de 1996 va ser nomenat conseller de la Presidència, i va passar a treballar, braç a braç, amb el president Jordi Pujol com a número dos i portaveu del Govern. D'aquesta època destaquen, de la gestió de Trias, la creació del Consell de l'Audiovisual de Catalunya (CAC) o la millora en el règim laboral dels funcionaris de la Generalitat avançant en la conciliació amb la vida familiar, entre altres iniciatives.

El mes de març de l'any 2000 va encapçalar la candidatura de Convergència i Unió a les eleccions al Congrés dels Diputats, i va ser el president i portaveu del Grup Parlamentari Català (CiU) al Congrés dels Diputats i president de la Comissió de Ciència i Tecnologia al Congrés dels Diputats.

Des del 14 de juny de 2003 és regidor a l'Ajuntament de Barcelona, i des de l'1 de juliol de 2011, alcalde de la capital de Catalunya.

L'alcalde de Barcelona és un home molt familiar. Té molt bon record dels estius a la casa dels pares, a Viladrau, amb tots els seus germans. Des que va formar la seva pròpia família, amb la Puri, sempre li ha agradat molt passar el temps lliure amb ells, i ara sobretot comparteix moments entranyables amb els seus sis néts. És un amant de la ciutat de Barcelona, li encanta passejar per la rambla de Catalunya, on va néixer, i perdre's pels carrers estrets i enrevessats de Ciutat Vella. Practica esports com ara anar amb bicicleta i, a l'hivern, l'esquí. Des de fa molts anys, les vacances d'estiu les passa a l'illa de Menorca, on es relaxa navegant amb la seva pneumàtica, o caminant per les cales i altres racons menorquins.