Estudià filosofia sota el mestratge de Jaume Serra i Húnter i Tomàs Carreras i Artau a Barcelona. Es doctorà a Madrid, on fou deixeble d’Ortega y Gasset i García Morente i on rebé influències de M.B.Cossío, de la Institución Libre de Enseñanza. Completà estudis a París. Fou catedràtic d’institut a Vigo i catedràtic de la Universitat de Saragossa. Finalment passà a la càtedra de la Universitat de Barcelona (1927), on exercí fins el 1939, i fou degà de la facultat de filosofia i lletres. Fou membre de la Unió Socialista de Catalunya. A la universitat formà un destacat grup de deixebles (Calsamiglia, Casanovas, Font, Maragall, Ferrater i Móra, Gomà, Nicol, Jordi Udina, Bofill, etc.). Arran de la guerra civil, el 1939 s’exilià a França, després a la Gran Bretanya i finalment Mèxic. Hi fou professor a la Universidad Autónoma de México (UNAM) i també professor al Liceo Franco-mexicano. Fou pare del filòsof i escriptor Ramon Xirau.
La seva tendència filosòfica es construeix a partir de la teoria dels valors, de la fenomenologia de Husserl, de Max Scheler i de l’anglès Moore. Intenta la superació de l’idealisme subjectiu mitjançant la noció de l'amor. La confluència de l'ésser i el valor es troba en l’activitat amorosa. Així resta superada la condició subjecte-objecte. L’ésser concret resulta, així, de la cooperació de dues eternitats: l’eternitat de la fluència dinàmica i intensiva i l’eternitat dels elements immutables que la defineixen i l’enquadren. Constitueix un intent de personalització de la realitat. És autor d’una vintena de llibres de filosofia i de nombrosos articles en revistes especialitzades. Entre les seves obres hom pot esmentar Las condiciones de la verdad eterna en Leibniz (1921), Rousseau y las ideas políticas modernas (1923), Descartes y el idealismo subjetivista moderno (1927), Lo fugaz y lo eterno, El sentido de la verdad (1927, que traduí al català el 1929), La recerca d’una nova ciutat de Déu, Amor y mundo (1940), El pensamiento y la obra de Bergson (1944) i Ramon Llull, filosofía y mística (1945).