Cet homme éclectique et polyvalent est devenu l'un des plus grands représentants du Modernisme.

Né dans une famille cultivée et aisée, il est le fils d'un relieur et éditeur, et c'est dans l'atelier de son père qu'il noue ses premiers contacts artistiques et s'initie aux arts du livre. Il étudie les sciences exactes, physiques et naturelles à Barcelone, puis débute une formation en ingénierie à Madrid, mais l'abandonne assez vite pour s'inscrire en architecture, dont il obtient le diplôme en 1873.

À son retour à Barcelone, il entre comme professeur à l'École d'Architecture de Barcelone, ouverte en 1875, activité qu'il assurera tout au long de sa carrière professionnelle; il dirigera d'ailleurs l'établissement vingt années durant, jusqu'en 1920. Au cours de cette période, il compte parmi ses élèves J. Puig i Cadafalch et A. Gaudí.

Il entame alors une collaboration avec diverses revues de l'époque, publiant des articles où il exprime sa conception de l'architecture, mais c'est celui intitulé «En busca de una arquitectura nacional» (À la recherche d'une architecture nationale), paru dans La Reinaxença en 1879, où il expose ce qu'il juge devoir être l'architecture nationale catalane, qui aura le plus grand retentissement.

À Barcelone, il débute ses activités d'architecte avec le siège des Éditions Montaner i Simón (1881-1886; Aragó, 255; actuel siège de la Fondation Antoni Tàpies); dès lors ses activités seront très fécondes. Parmi les oeuvres que cet auteur a laissées à Barcelone, citons: le restaurant pour l'Exposition Universelle de 1888, baptisé Castell dels Tres Dragons (Parc de la Ciutadella; actuel Musée des Sciences Naturelles); le Palau Montaner (1891-1896; Mallorca, 278); l'Hôpital de la Santa Creu i Sant Pau (1902-1930; Sant Antoni Maria Claret, 167), que terminera son fils Pere Domènech i Roura (1912-1930); la rénovation de la Fonda Espanya (1903; Sant Pau, 9-11); le Palau de la Música Catalana (1905-1908; Palau de la Música, 4-6); la Casa Lleó Morera (1905; Passeig de Gràcia, 35), et la Casa Fuster (1908-1911; Passeig de Gràcia, 132). Sa production s'étend également à Reus avec des édifices aussi remarquables que l'Institut Psychiatrique Pere Mata (1898-1922; Passeig Briansó, s/n) ou la Casa Navàs (1901-1907; Plaça del Mercadal, 5), et à Canet de Mar, avec la Casa Roura (1889-1892; Riera de Sant Domènech, 1).

Il reçoit des commandes, surtout durant la dernière étape de sa carrière, pour restaurer des édifices publics tels que le Saló de Cent de la Casa de la Ciutat (Salon des Cents de l'Hôtel de Ville) et la Llotja de Barcelone.

Toutes ses oeuvres, où s'exprime pleinement la floraison des arts décoratifs, manifestent la volonté de l'architecte de créer un ensemble unitaire et global où tous les métiers ont leur place.

Homme soucieux de servir et défendre sa culture, il participera activement à la vie politique catalane: il sera à plusieurs reprises élu député à la Chambre, il dirigera la Lliga Regionalista (Ligue régionaliste) et contribuera à la rédaction des Bases de Manresa (Prémier proposition de Constitution régionale catalane).

Il se distinguera en outre en tant qu'historien et héraldiste: il est l'auteur de plusieurs publications sur l'histoire et l'art catalan, principalement de l'époque médiévale.