Ксавье Долан родился 20 марта 1989 года в Монреале провинции Квебек, Канада.

Дебютировал в очень юном возрасте, снимаясь в рекламных роликах для аптечной компании. Затем снимался в фильмах и сериалах, в качестве детского актёра.

В 2006 году снялся в короткометражке «Зеркальное лето» режиссёра Этьена Десросьерс, выигравшей «Берлинале», в 2007 году в «Мученицах» Паскаля Ложье.

Режиссёрский дебют — фильм «Я убил свою маму», который сам Долан описывает как полуавтобиографический, не скрывая того факта, что он гей. Фильм выиграл три номинации в программе «Двухнедельник режиссёров» Каннского кинофестиваля в 2009 году, а также был номинирован Канадой на Оскар.

В 2009 году Долан снимает фильм «Воображаемая любовь», который выиграл «Prix Regard Jeune» программы «Особый взгляд» Каннского кинофестиваля и награду Сиднейского кинофестиваля.

Третий фильм Долана «Laurence Anyways» будет о транссексуалах. Сценарий уже написан, съёмки начались летом 2011-го. Премьера назначена на 2012 год.

В 2009 году участвовал в дублировании мультсериала «Южный Парк» на французский язык — Долан озвучил Стэна.

Ксавье почти не рассказывает о своей личной жизни, поэтому для его поклонников это остается тайной.