Nacido en una familia de Riudoms dedicada a la fabricación de calderas y a otros trabajos de cobre, se marchó en 1873 a Barcelona para ingresar en la Escuela de Arquitectura. A la vez que estudiaba, trabajaba como delineante y colaboraba con los arquitectos Francesc Villar y J. Fontserè.

Obtuvo el título de arquitecto en el año 1878 y su primer encargo llegó enseguida: el proyecto de los edificios de la Cooperativa Obrera Textil de Mataró (1878-1883). Ese mismo año realizó las vitrinas para un fabricante de guantes para la Exposición Universal de París, momento en el que conoció al industrial E. Güell, quien se convirtió en su mecenas.

El industrial Güell comenzó por encargarle el diseño de muebles y objetos decorativos para algunas de sus casas y para la de su suegro, el marqués de Comillas, y en 1885 le encargó la construcción del Palau Güell (1885-1889; Nou de la Rambla, 3-5), el primer edificio de A. Gaudí en Barcelona. Para la misma familia proyectó el Park Güell (1900-1914). En Barcelona, el mismo año 1878, diseñó las farolas de la plaza Reial y del Pla de Palau, que fueron elaborados en el taller de E. Puntí.

Sus primeras obras tienen la influencia de la arquitectura histórica, con la voluntad de recuperar elementos medievales, pero muy pronto sus proyectos muestran su concepción de la arquitectura, entendida como arte total, y su voluntad por atender a todos aquellos elementos que la conforman. Así pues, no se limitó a proyectar edificios, sino que también diseñó muebles para sus interiores, pavimentos y elementos complementarios de la decoración.

Recibió encargos de la alta burguesía barcelonesa, para la que construyó sus mejores obras, como la Casa Batlló (1904; paseo de Gràcia, 43) o la Casa Milà, la Pedrera (1906-1910; paseo de Gràcia, 92 - Provença, 261-265), edificios en los que el arquitecto sorprendió por sus innovaciones estructurales y decorativas. Además, él mismo diseñaba todo el mobiliario de gran parte de sus obras, como en el caso de la Casa Batlló (Cadira [Silla], hacia 1907; o Sofà doble [Sofá doble], hacia 1907; ambas fondo MNAC).

Las fachadas curvilíneas, el arco catenario, la utilización del trencadís (revestimiento con fragmentos irregulares de cerámica) en los elementos exteriores, la voluntad decorativa en los elementos intrínsecos de un edificio de viviendas, como las chimeneas o los patios de luces, etc.: en todos estos aspectos se nota su pasión por la naturaleza -llegó a matricularse en una asignatura de historia natural-, de la que realizó una lectura propia hasta configurar el lenguaje gaudiniano.

En 1883 Joan Martorell lo propuso como director de las obras del templo de la Sagrada Familia (1882; inacabado), tarea que combinó con el resto de encargos hasta 1914, año en el que pasó a dedicarse exclusivamente a esta obra.

Fue miembro del Círculo de Sant Lluc y de la Asociación Catalanista de Excursiones Científicas.

No se vinculó de manera activa a ningún grupo y no se relacionó con el mundo intelectual del movimiento; aunque, no obstante, su obra se considera representativa del periodo modernista catalán.