Fill de Jordi Maragall i Noble i germà de Pasqual Maragall i Mira. Economista de professió, del 1958 al 1970 treballà per a empreses publicitàries. Aquest any entrà a l’Ajuntament de Barcelona, dins del qual fins el 2003 ocupà diversos càrrecs tècnics i polítics en el Partit dels Socialistes de Catalunya, partit del qual fou cofundador el 1976 i membre de la comissió executiva.
Exercí, entre d’altres, els càrrecs d’economista del Gabinet Tècnic de Projectes, director general de l’Institut Municipal d’Informàtica, gerent de l’Institut Cartogràfic de Barcelona, regidor d’Hisenda i Funció Pública (1997) i de Presidència i Hisenda (1999), president de l’Institut Municipal d’Informàtica i representant de Barcelona a la Federació de Municipis de Catalunya.
Entre els anys 2001 i 2003 fou portaveu del govern municipal de l’Ajuntament de Barcelona. Aquest darrer any, amb la coalició PSC-ERC-ICV i Pasqual Maragall com a president de la Generalitat de Catalunya, passà a exercir la secretaria del govern fins el 2006.
Al novembre d’aquest any, el president Josep Montilla el nomenà conseller d’Educació del segon govern PSC-ERC-ICV-Verds. En aquest càrrec encapçalà les negociacions que culminaren en l’aprovació de la Llei d’educació de Catalunya. En les eleccions del novembre del 2010 al Parlament de Catalunya fou reelegit com a diputat i passà aleshores a l’oposició.
En constituir-se la nova executiva del PSC encapçalada per Pere Navarro (desembre del 2011), mostrà unes creixents desavinences amb les directrius del partit en relació amb les tensions entre els governs de Catalunya i l’Estat espanyol. El juliol del 2012 trencà amb la disciplina de partit votant a favor del pacte fiscal (proposta de nou finançament per a Catalunya de la Generalitat al govern espanyol) i novament al setembre en fer-ho per la celebració d’un referèndum d’autodeterminació de Catalunya en la legislatura de després de les eleccions anticipades del 25 de novembre.
A l’octubre abandonà el PSC i creà el moviment Nova Esquerra Catalana amb el suport de dissidents socialistes i persones del centreesquerra català, que es constituí com a partit polític en un congrés celebrat a Sitges el 15 de desembre de 2012. La nova formació es definia com a catalanista i progressista. El 2014 arribà a un acord per concórrer en el segon lloc de la llista d’Esquerra Republicana de Catalunya en les eleccions al Parlament Europeu del mes de maig, en les quals fou elegit. Passà aleshores a formar part del grup Els Verds/Aliança Lliure Europea fins el desembre del 2016, que fou rellevat per Jordi Solé.
Al novembre, al capdavant de Nova Esquerra Catalana, fou un dels principals impulsors de la fusió d’aquesta formació amb Moviment Catalunya, una altra organització d’exmilitants i càrrecs del PSC, per a crear el Moviment d’Esquerres (MES), un nou partit socialista sobiranista, de la direcció del qual s’apartà el maig del 2016 juntament amb nou membres més, disconformes amb l’orientació del partit. En les eleccions del 21 de desembre de 2017 al Parlament de Catalunya convocades pel govern espanyol fou elegit diputat dins la llista d’Esquerra Republicana de Catalunya per Barcelona, partit al qual ingressà el maig del 2018. El juny del 2018 s’incorporà com a conseller d’Acció Exterior, Relacions Institucionals i Transparència al govern de la Generalitat de Catalunya presidit per Joaquim Torra. En aquest càrrec, procedí a la reobertura de les delegacions de la Generalitat a l’estranger clausurades arran de l’aplicació de l’article 155 de la Constitució espanyola. A l’octubre del 2018 fou designat candidat per ERC a l’alcaldia de Barcelona en les eleccions municipals del maig del 2019, motiu pel qual renuncià a la conselleria, en la qual fou substituït per Alfred Bosch. Tot i obtenir el major nombre de vots, un pacte entre Barcelona en Comú, el PSC i la llista de Manuel Valls deixà ERC a l’oposició i li impedí aconseguir l’alcaldia, que continuà en mans de la fins aleshores alcaldessa Ada Colau (Barcelona en Comú).
En les eleccions municipals del 28 de maig de 2023, ERC amb Maragall al capdavant assolí 5 regidors, i donà suport a la candidatura de Xavier Trias (Junts) com a alcalde, candidatura que no fructificà pel pacte entre el PP, el PSC i els Comuns, que investiren alcalde Jaume Collboni. A finals del 2023, Ernest Maragall deixà el plenari de l’Ajuntament de Barcelona.