Estudià magisteri i exercí de professor en una ikastola i en un centre públic. Afiliat al Partit Nacionalista Basc (PNB) el 1977, fou dirigent de les Joventuts d’aquest partit. En 1984-87 i des del 1996 ha estat membre de l’executiva (Buru Batzar) del PNB de Biscaia, el qual presideix des de l’any 2000. El desembre del 2007 fou elegit president del PNB en substitució de Josu Jon Imaz San Miguel. Ha estat diputat al Parlament basc del 1984 al 1987 i del 1994 al 2005. Després de les eleccions al Parlament basc, fou elegit lehendakari el desembre del 2012 al capdavant d’un govern en minoria, succeint el socialista Patxi López. El gener del 2013 fou succeït en la presidència del PNB per Andoni Ortuzar.
La preservació de l’alto el foc permanent d’ETA i la continuació de les detencions de membres de l’organització, el conflicte dels presos, les repercussions lleus de la crisi econòmica al País Basc (sobretot en comparació de la resta de l’Estat), el compromís de totes les forces polítiques en el manteniment del concert econòmic i unes relacions estables i d’una certa entesa amb el govern espanyol del PP, en contrast amb l’enfrontament d’aquest amb la Generalitat de Catalunya, marcaren la seva primera legislatura. Amb un resultat pràcticament idèntic al del 2012, després de les eleccions al Parlament basc del 25 de setembre de 2016 negocià un acord de govern de coalició amb el Partit Socialista d’Euskadi, amb els vots del qual i del PNB fou investit novament lehendakari el 24 de novembre.
Durant la segona legislatura continuà mantenint un ampli suport de la societat basca gràcies a la consolidació de la pacificació (autodissolució d’ETA el maig del 2018), la bona marxa de l’economia i l’actualització del concert econòmic (2017), després de deu anys de desacord. En aquest escenari favorable, hi tingué un pes determinant la feblesa dels executius espanyols popular i, des del juny del 2018, socialista, que necessitaren el suport del PNB. Al llarg del 2020 Urkullu i el seu govern hagueren de fer front a la pandèmia de la COVID-19, dictant l’emergència sanitària al març (coincident amb la centralització de les mesures antipandèmia del govern espanyol) i novament a l’agost, en què el lehendakari assumí el comandament únic contra la pandèmia. Després de la celebració d’eleccions anticipades al Parlament basc (12 de juliol), el PNB amplià lleugerament la majoria, cosa que permeté reeditar la coalició PNB-PSE amb Urkullu per tercer cop al capdavant del govern (5 de setembre de 2020).
A banda, l’any 2017 Urkullu dugué a terme intensos esforços de mediació entre el govern espanyol presidit per Mariano Rajoy i la Generalitat de Catalunya encapçalada per Carles Puigdemont en el conflicte que esclatà els dies posteriors al Referèndum de l’1 d’octubre. Entre el setembre del 2019 i l’agost del 2020 diposità còpies de la documentació personal de la mediació a l’Arxiu Montserrat Tarradellas de Poblet.