Va estudiar a l'Escola d'Arquitectura de Barcelona amb mestres com L. Domènech i Montaner i d'altres que ja havien iniciat estils artístics que apuntaven al Modernisme, i va obtenir el títol d'arquitecte l'any 1891. Gràcies a la seva trajectòria professional com a arquitecte, però també com a historiador, ha esdevingut un dels artistes més representatius del Modernisme.

Des de molt jove ja va destacar pels seus coneixements sobre arquitectura romànica amb la publicació d'articles a la revista La Renaixença sobre arqueologia i arquitectura catalana, un camp que més endavant el va portar a escriure L'arquitectura romànica de Catalunya (1909-1916), amb la col·laboració d'A. Falguera i Josep Goday.

El 1892 va guanyar la plaça d'arquitecte municipal de Mataró, ciutat on va fer algunes obres públiques, però va començar a rebre encàrrecs privats, com la construcció de la Casa Garí (1898; Camí de Sant Miquel del Cros, 9, Argentona).

El primer edifici que va construir a Barcelona és la Casa Martí (1895-1896; Montsió, 3 bis), d'estil neogòtic, els baixos de la qual van acollir la coneguda taverna Els Quatre Gats. A. Gallissà el 1896 es va encarregar de la direcció de les obres i aquesta va esdevenir la primera col·laboració entre els dos arquitectes. Aquest primer encàrrec va anar seguit de molts d'altres, com la Casa Amatller (1898-1900; passeig de Gràcia, 41), la Casa Macaya (1899-1901; passeig de Sant Joan, 108), l'Antiga Fàbrica Casaramona (1910-1913; Marquès de Comillas, 6-8, que des del 1998 acull l'espai CaixaForum) i la considerada noucentista Casa Pich i Pon (1921; plaça de Catalunya, 9), per citar-ne algunes. En totes elles hi ha una clara influència de l'arquitectura gòtica del nord d'Europa combinada amb l'aplicació d'elements de llarga tradició popular catalana.

A part de la construcció d'edificis, també va participar en els projectes decoratius d'alguns establiments com el cafè Torino (1902; passeig de Gràcia, 18; desaparegut), junt amb A. Gaudí i P. Falqués, o a la farmàcia Sastre i Marquès (1905; Hospital, 109; desapareguda), entre d'altres.

La seva obra s'estén per altres indrets de Catalunya, com Lloret de Mar, Terrassa o Sant Sadurní d'Anoia, i per altres ciutats de l'Estat espanyol.

La seva voluntat de modernitzar el país el van portar a implicar-se en el món de la política catalana des de molt aviat, primer com a regidor de l'Ajuntament de Barcelona, després com a diputat a Corts i, finalment, com a president de la Mancomunitat de Catalunya (1917).

El 1942 va ser nomenat president de l'Institut d'Estudis Catalans.