Descendent d’una antiga família de la noblesa catalana i fill de l’historiador Ferran de Sagarra i de Siscar, féu el batxillerat al col·legi dels jesuïtes del carrer de Casp i la carrera de lleis a la Universitat de Barcelona. El 1916 ingressà a l’Instituto Diplomático y Consular, de Madrid, però, poc abans d’acabar-los, deixà els estudis per dedicar-se de ple a la literatura.
El 1914 ja havia publicat un Primer llibre de poemes; quatre anys després, estrenà la primera peça teatral: la Rondalla d’esparvers; el 1919 publicà la primera novel·la (Paulina Buxareu) i, gràcies a J. Ortega y Gasset, entrà en el periodisme professional (corresponsal a Berlín del diari madrileny El Sol) . En conjunt, Sagarra és autor d’una obra extensa i variada. Una obra que, amb un estil ric, acolorit i precís, tradueix un vitalisme descordat i escèptic, que, en essència, barreja molts dels planteigs temàtics i tècnics del Modernisme amb d’altres d’estrictament populars o vuitcentistes o, al contrari, amb d’altres de noucentistes. Entre el 1920 i el 1936, recollí amb fidelitat algunes de les aspiracions més significatives d’una època, els feliços vint, que tendia al cosmopolitisme més brillant i esportiu, i les més entranyables d’una societat, la catalana, que cercava les seves formes més genuïnes d’emoció i de realització política. I, així, esdevingué un autèntic mite popular que, en molts d’aspectes, ocupà el lloc que havien deixat buit Frederic Soler, Verdaguer, Guimerà o Maragall. La part més important pertany al camp de la poesia i del teatre. Sagarra conreà el poema intimista, la cançó, la balada de tipus goethià, el cant o la sàtira polítiques i el poema narratiu de vastes proporcions, més pròxim a la novel·la que no pas a l’èpica. Entre les obres més importants, cal citar: Cançons d’abril i de novembre (1918), Cançons de taverna i d’oblit (1922), Cançons de rem i de vela (1923), Cançons de totes les hores (1925), El comte Arnau (1928), La rosa de cristall (1933) i Àncores i estrelles (1936). Cal destacar els poemes satírics de tema polític, apareguts en El Be Negre i no aplegats mai en volum. En el camp del teatre Sagarra conreà també una gran varietat de gèneres. Intervingué en la realització d’algunes de les revistes musicals més famoses del Paral·lel (Charivari, etc. ), estrenà comèdies, farses i sainets de costums (La Llúcia i la Ramoneta, 1928; Les llàgrimes de l’Angelina, 1928; La Rambla de les floristes, 1935), publicà tragèdies (Judit, 1929) i, sobretot, creà un model de poema dramàtic que recollia amb originalitat una bona part dels ingredients del drama o de la comèdia, de costums i de la cançó popular catalana: Marçal Prior (1926), La filla del Carmesí (1929), La corona d’espines (1930), L’Hostal de la Glòria (1931), El cafè de la Marina(1933) i Reina (1935). Altrament, Sagarra col·laborà amb assiduïtat a la premsa (La Publicitat, Mirador) i aplegà algunes d’aquestes col·laboracions en dos volums: Cafè, copa i puro (1929) i L’aperitiu (1937; [1946?]). Publicà un bell llibre sobre Els ocells amics (1922), alguns contes i tres novel·les. Una de les novel·les, Vida privada (1932), constitueix una crònica meitat costumista, meitat proustiana, de la decadència de l’aristocràcia barcelonina. Entre el mes d’octubre del 1936 i el d’agost del 1940, residí a l’estranger.
El 1936, es casà amb Mercè Devesa i, entre aquesta data i el 1938, féu un llarg viatge de noces per les mars del sud, fruit del qual són dos llibres esplèndids: Entre l’equador i els tròpics (1938, però probablement del 1946) i La ruta blava (publicat, de primer, en versió castellana: 1942; pòstum, en versió original catalana: 1964). El 1938 s’establí a París i, en esclatar la guerra mundial, es traslladà successivament a Saint-Sulpice-la-Pointe, Prada i Banyuls de la Marenda, on es dedicà, fonamentalment, a la traducció de la Divina Comèdia. El 1940, de retorn a Catalunya, s’incorporà a la vida literària clandestina i, amb l’ajut d’alguns mecenes, enllestí la versió dantesca, traduí el teatre de Shakespeare i compongué el seu darrer poema narratiu: El poema de Montserrat (1950). Un poema ambiciós però d’execució desigual. D’aquests anys són també uns comentaris crítics sobre Verdaguer, reunits, pòstumament, en volum (Verdaguer, poeta de Catalunya, 1968). El 1946 començà de nou la seva activitat teatral i, més tard, la periodística. De primer, intentà de renovar a fons el seu repertori de models i, així, compongué alguns drames en prosa i d’inspiració existencialista que, malgrat l’interès, obtingueren poc ressò: El prestigi dels morts (1946), La fortuna de Sílvia (1947) i Galatea (1948). Després, fracassat aquest intent, tornà a un dels models més típics de la preguerra, el del poema dramàtic, i estrenà algunes de les seves obres més famoses: L’hereu i la forastera (1949), Les vinyes del Priorat (1950), L’alcova vermella (1952), etc. Finalment, conreà el drama burgès d’intenció religiosa (La ferida lluminosa, 1954; La paraula de foc, 1955) i adaptà amb vertadera fortuna algunes obres de Molière i Gogol’: El senyor Perramon (1960) i El fiscal Requesens (1961).
L’activitat periodística, menys incisiva i brillant que la dels anys trenta, l’exercí en llengua castellana a Destino i a La Vanguardia Española i només n'aplegà una part molt reduïda en volum: Cola de gallo (1959). D’aquesta època, l’obra més important són unes saboroses i extenses Memòries (1954). Per diverses raons, de tipus més econòmic o literari que ideològic, Sagarra es distancià a poc a poc dels grups catalans de la resistència i començà a col·laborar amb els més o menys oficials. Així, fou conseller de la Sociedad General de Autores de España, a Madrid, i el govern espanyol li concedí la Gran Creu d'Alfons X el Savi (1961). Morí d’un carcinoma bronquial, després d’una llarga agonia. Fou membre (1942) i president en funcions (1959) de la secció filològica de l’Institut d’Estudis Catalans i membre electe (1954) de l’Acadèmia de Bones Lletres; obtingué molts premis literaris: Fastenrath (1926), Crexells (1932), Iglésias (1932), Folguera (1935), etc. , i fou mestre en gai saber (1931). Una bona part de les seves obres han estat traduïdes a diverses llengües i algunes han estat dutes al cinema (El Cafè de la Marina, La ferida lluminosa, La Rambla de les floristes, Vida privada).