Llicenciat en ciències econòmiques i empresarials, s’afilià a Convergència Democràtica de Catalunya (CDC) l’any 1977 i en 1982-92 treballà en empreses comercials i ocupà també (1982-88) diversos càrrecs al Departament de Comerç, Consum i Turisme de la Generalitat de Catalunya. Regidor per la coalició Convergència i Unió (CiU) a l’Ajuntament de Barcelona (1987, 1991 i 1995), fou successivament portaveu d’Afers Econòmics pel seu grup (1988-91) i portaveu (1991) i president fins l’any 1995. Diputat a la Diputació de Barcelona (1991) i al Parlament de Catalunya (1995), fou president de la Federació de Barcelona de CDC (1996), conseller de Política Territorial i Obres Públiques (1995-97) i, posteriorment, d’Economia i Finances (fins el 2001).
Membre (1998) del secretariat permanent de CDC i portaveu del govern de la Generalitat (2000), fou elegit secretari general de CDC el 2000. L’any següent fou nomenat conseller en cap del govern de la Generalitat. Succeí Jordi Pujol i Soley en la candidatura a les eleccions al Parlament català del novembre del 2003, en les quals situà CiU com a primera força —amb majoria relativa— en nombre de diputats, bé que, finalment, un pacte tripartit PSC-ERC-ICV el deixà a l’oposició. En les eleccions del novembre del 2006 es repetí la situació de la legislatura anterior: tot i que CiU millorà els resultats i continuà en primera posició, la reedició del govern tripartit forçà Mas a romandre cap de l’oposició.
Fou nomenat president de CiU en una conferència de la federació el novembre del 2004, amb la qual cosa consolidà el seu lideratge intern, revalidat el 2008. En el terreny parlamentari, fou designat cap de l’oposició, i participà personalment en la ponència per a l’elaboració d’un nou Estatut d’Autonomia, el text del qual pactà amb el cap del govern espanyol José Luis Rodríguez Zapatero el gener del 2008, abans de la seva tramitació al Congrés dels Diputats i la posterior retallada del Tribunal Constitucional.
En les eleccions al Parlament de Catalunya del 28 de novembre de 2010, CiU assolí una majoria folgada (62 escons) que, malgrat no arribar a la majoria absoluta, li permeté accedir a la presidència de la Generalitat de Catalunya, càrrec en el qual Mas fou investit el dia 27 de desembre. L’abril del 2011 també assumí la presidència de torn de l’Euroregió Pirineus Mediterrània.
Tot i l’absència de majoria absoluta, Mas optà per governar en solitari i mitjançant acords puntuals amb les diferents forces polítiques del Parlament, molt especialment amb Esquerra Republicana de Catalunya. En la legislatura, s’imposà com a fita l’assoliment d’un pacte fiscal amb el govern espanyol del Partido Popular per tal de posar fi al dèficit fiscal crònic de Catalunya respecte de l’Estat, dèficit denunciat per un espectre cada cop més ampli de la societat catalana. El pacte posava èmfasi, especialment, en la capacitat per a la recaptació i la gestió dels tributs, per oposició al sistema vigent, que limitava gairebé exclusivament aquesta capacitat a l’Estat. Fou aprovat l’1 d’agost de 2012 pel Parlament de Catalunya.
Simultàniament a aquest objectiu de la legislatura, i seguint les directrius de la Unió Europea i del govern espanyol, només de començar el mandat el govern de Mas emprengué una estricta política de retallades, especialment impopular en l’àmbit de les prestacions socials. El fort creixement del moviment favorable a l’autodeterminació de Catalunya i de la secessió d’Espanya a partir de la sentència del Tribunal Constitucional sobre l’Estatut i, paral·lelament, la inequívoca política recentralitzadora del PP, impulsaren Mas a una agenda clarament orientada a l’autodeterminació i a la independència, després que el govern espanyol presidit per Mariano Rajoy hagués rebutjat el pacte fiscal el 20 de setembre de 2012. Arran d’aquest canvi, dos dies després de la reunió, Mas dissolgué el govern i el Parlament i anuncià eleccions anticipades per al 25 de novembre.
Els comicis donaren novament la victòria a CiU i a Artur Mas, bé que amb un suport considerablement disminuït (de 62 passà a 50 escons). Després d’un període de negociacions, el nou govern obtingué el compromís d’un suport estable del segon partit més votat, Esquerra Republicana de Catalunya, amb la celebració del referèndum d’autodeterminació (al qual hom es referí més habitualment com a “consulta”) en l’horitzó de la legislatura. Al capdavant del govern, el 12 de desembre pactà amb les forces de l’oposició al Parlament favorables a l’anomenat “dret a decidir” (ERC, ICV-EUiA i la CUP) la doble pregunta de la consulta, per a la qual fixà la data del 9 de novembre de 2014.
Després que els òrgans jurídics de l’Estat deneguessin a la Generalitat les facultats d’organitzar la consulta, la replantejà cedint-ne el protagonisme a organitzacions de la societat civil i la reformulà amb el nom de “procés participatiu”. La celebració de la consulta (amb un ampli suport ateses les condicions anòmales i una gran majoria favorable al vot afirmatiu) el portà a ser imputat per la fiscalia de l’Estat l’octubre del 2015, juntament amb les conselleres Irene Rigau i Joana Ortega, per presumptes delictes de desobediència, prevaricació, usurpació i malversació (aquests dos últims retirats durant la instrucció).
Davant la negativa reiterada del govern espanyol de negociar, el novembre del 2014 Mas presentà una nova proposta per a exercir el dret a decidir. La proposta passava per la celebració d’unes eleccions que qualificà de plebiscitàries, les quals, en cas de ser guanyades per les forces partidàries de la independència, iniciarien un procés constituent per a dur a terme l’efectiva emancipació institucional de l’Estat espanyol. Un dels aspectes clau de la seva proposta fou l’elaboració d’una llista conjunta de les forces independentistes, que hagué de superar una llarga negociació, finalment conclosa amb la formació Junts pel Sí (juliol del 2015), integrada per CDC (un cop dissolta Convergència i Unió després de la crisi d’Unió Democràtica de Catalunya, el sector oficial de la qual decidí poc abans apartar-se de la ruta independentista), Esquerra Republicana de Catalunya i diversos independents, en la qual Artur Mas ocupava el quart lloc amb el compromís, però, d’accedir a la presidència de la Generalitat en cas de guanyar les eleccions.
Convocades l’agost del 2015 i celebrades el 27 de setembre, el resultat de les eleccions donà la majoria absoluta a les forces partidàries de la independència. Junts pel Sí, però, no assolí els escons necessaris per a aconseguir la investidura de Mas sense el concurs de la CUP, formació anticapitalista i independentista que posà una sèrie de condicions al seu suport, la principal de les quals fou el veto a la presidència a Mas, negativa reiterada dues vegades en les votacions per a la investidura. Just el dia abans del termini fixat per a convocar noves eleccions, Junts pel Sí i la CUP arribaren a un acord pel qual Mas cedia la presidència (9 de gener de 2016). L’endemà Carles Puigdemont i Casamajó fou investit nou president de la Generalitat en successió d’Artur Mas, el qual renuncià a l’acta de diputat. El mateix mes assumí el càrrec de coordinador general de CDC i s’involucrà a fons en el dissolució d’aquest partit i en la creació d’un de nou de centre catalanista hereu de l’anterior, el Partit Demòcrata Europeu Català, del qual fou elegit president el 23 de juliol de 2016 i dimití el gener del 2018.
El març del 2017 se celebrà al Tribunal Superior de Justícia de Catalunya el judici als acusats per la consulta del 9N. Artur Mas fou condemnat a dos anys d’inhabilitació especial per a l’exercici de càrrecs públics electius i funcions de govern i a pagar una multa de 36.000 euros. La condemna fou dictada per desobediència, mentre que es retirà el càrrec de prevaricació. El novembre del 2018 el Tribunal de Comptes el condemnà a pagar 4,9 milions d’euros conjuntament amb Rigau, Ortega, l’exdiputat Francesc Homs i sis persones més per les despeses de la consulta del 9 de novembre. Al desembre el Tribunal Suprem li rebaixà la pena d’inhabilitació a un any i un mes, pena que acabà el 23 de febrer de 2020.
És autor de llibres de tema polític: Un tracte just per als ciutadans de Catalunya: el pacte fiscal, una proposta concreta (1999), La Catalunya emergent (2003), Per una Casa Gran del catalanisme (2008) i Cap fred, cor calent. El Procés en primera persona (2020).