Antoni Rovira i Virgili neix a Tarragona el 1882. El seu pare, Antoni Rovira, era un artesà d'ideologia republicana, i la seva mare, Àngela Virgili, regentava un petit negoci de modisteria. Després de cursar el batxillerat a Tarragona, el 1900 es trasllada a Barcelona per estudiar la carrera de Dret. La prematura mort de la mare, l'any següent, l'obliga a deixar els estudis i tornar a Tarragona per manca de suport econòmic.

A la seva ciutat natal entra en contacte amb els cercles republicans i d'esquerres, i forma part del Centre Republicà i del Partit Republicà Democràtic Federal. Tot i la seva joventut, inicia les col·laboracions a la premsa local i és el fundador i president de la Joventut Federal de Tarragona, des d'on funda i dirigeix La Avanzada (1902), un setmanari influenciat per l'estil i la ideologia de Francesc Pi i Maragall, encara eminentment en castellà. És empresonat durant sis dies precisament a causa d'una portada d'aquest setmanari en contra de la coronació d'Alfonso XIII. Als vint-i-dos anys estrena el drama ibsenià Nova vida a l'Ateneo Tarraconense de la Clase Obrera, que és publicat en cinquanta-dos fascicles pel diari La Justícia (1904-1905) i també en llibre (1905). Després de l'intent fallit de catalanitzar l'Ateneo, funda l'Ateneu Tarragoní. És un dels organitzadors de les Vetllades d'Art Modern, que perseguien l'objectiu de mostrar les obres teatrals més innovadores del panorama barceloní a Tarragona. Al mateix temps pronuncia diverses conferències sobre temes catalanistes i treballa en feines administratives.

El 1905 guanya un concurs periodístic organitzat pel setmanari barceloní El Poble Català, l'òrgan del Centre Nacionalista Republicà (CNR). L'any següent, quan el setmanari es converteix en diari, Antoni Rovira i Virgili accedeix a una plaça de redactor i s'instal·la a Barcelona. Escriu crítica teatral —a favor del teatre renovador— i cròniques de política estrangera, amb les que aconsegueix una gran popularitat. Al mateix temps col·labora a altres publicacions com La Campana de Gràcia, L'Esquella de la Torratxa, El Gall, Renaixement i Unió Catalanista, i el 1908 dirigeix La Revolta, un setmanari nacionalista republicà de curta durada. El 1909 publica, a la Biblioteca d'El Poble Català, el recull de narracions Episodis, que conté les úniques mostres de narrativa de ficció, a més d'un diàleg dramàtic i una sèrie de proses d'estil periodístic. La mateixa col·lecció li encarrega la traducció catalana dels clàssics de literatura anglesa La lletra vermella (posteriorment publicat amb el títol La lletra escarlata) de Nathaniel Hawthorne i La crida del bosc de Jack London, ambdós publicats el 1910 i reeditats fins als nostres dies.

El 1909 es casa amb Maria Comas i Aixelà, amb qui té dos fills, Teresa i Antoni. Passats els trenta anys li diagnostiquen una sordesa progressiva.

És un dels fundadors de la Societat Catalana d'Edicions (1911), que publica principalment assaigs, però també novel·les, poesia i narrativa breu d'autors modernistes i noucentistes. L'any següent crea la Revista de Catalunya, que duraria uns pocs mesos en la seva primera etapa. També publica diversos assaigs de temes polítics i històrics com La representació proporcional en el sufragi universal (1910), publicat pel CNR; Història dels moviments nacionalistes (3 vol., 1912-1914), La nacionalització de Catalunya (1914) i La guerra de les nacions (5 vol., 1915-1925), publicats tots ells per la Societat Catalana d'Edicions. Preocupat per la consolidació social de la normativització de la llengua catalana duta a terme per l'Institut d'Estudis Catalans i Pompeu Fabra, publica un Diccionari català-castellà & castellà-català (1913) i els manuals de divulgació Novíssima ortografia catalana (1916) i Gramàtica elemental de la llengua catalana (1916), en línia amb les seves idees sobre la relació entre nació, societat i llengua.

El 1914 funda el partit polític Esquerra Catalanista i, per desavinences amb la línia ideològica d'El Poble Català, abandona el periòdic i funda el setmanari La Nació. Accepta un càrrec al Servei de Premsa de la Mancomunitat i reprèn la carrera de Dret a la universitat, que finalitza el 1916. Inicia les col·laboracions a La Veu de Catalunya i a La Publicitat, i manté una gran activitat com a conferenciant arreu de Catalunya. Publica nombrosos assaigs de temes històrics i polítics, com ara El nacionalismo catalán (1916), que escriu en castellà amb l'objectiu d'arribar al públic madrileny; Nacionalisme i federalisme (1917), Història de Rússia: des dels temps primitius fins als temps actuals (1919), els set volums de la important Història nacional de Catalunya (1922-1934), i la biografia d'estil força innovador Pau Claris: estudi biogràfic i històric (1922).

El 1922 és un dels fundadors i el vicepresident del partit Acció Catalana. Dos anys més tard torna a impulsar la Revista de Catalunya, que dirigeix fins al 1929 —any en què ha de tancar per problemes econòmics—, i edita l'Anuari dels Catalans (1923-1926).

Publica Teatre de la natura (1928), un recull d'articles apareguts a La Publicitat. Amb l'estil clar i didàctic que el caracteritza, el volum conté reflexions filosòfiques i morals, relats novel·lescos i fragments més o menys autobiogràfics. Tot seguit prepara la publicació d'un altre volum similar, Teatre de la ciutat, però aquest resta inèdit fins que apareix de manera pòstuma el 1963. També publica Els polítics catalans: Enric Prat de la Riba, Ildefons Sunyol, Jaume Carner, Joaquim Lluhí i Rissech, Francesc Cambó (1929).

Durant la dictadura de Primo de Rivera abandona Acció Catalana per desavinences doctrinals, i més tard funda Acció Republicana de Catalunya (1930) i el diari La Nau, vinculat al partit. Després de la derrota del seu partit en les eleccions de 1931 ingressa a l'Esquerra Republicana de Francesc Macià. Per aquesta època col·labora en el rotatiu madrileny El Sol, La Humanitat, Meridià i Revista de Catalunya, reoberta i dirigida per Ferran Soldevila. El 1932 és elegit diputat per Tarragona al Parlament de Catalunya.

Conscient de la manca de llibres per a joves i infants sobre la història de Catalunya, escriu Història de Catalunya (1933) i L'11 de Setembre del 1714 (1934), il·lustrats per Josep Obiols. També continua publicant conferències, estudis, assaigs i biografies, destacant Defensa de la democràcia (1930), El Corpus de Sang (estudi històric) (1932), Resum d'història del catalanisme (1936) i Valentí Almirall (1936). El 1937 guanya el premi Valentí Almirall de treballs periodístics de la Generalitat de Catalunya pel recull Quinze articles (1938), que conté articles publicats durant la Guerra Civil. Uns mesos més tard és elegit vicepresident primer del Parlament de Catalunya, i emprèn un viatge a l'URSS, reflectit en una sèrie d'articles publicats a la premsa barcelonina que serien aplegats pòstumament en el volum Viatge a la URSS (1968).

Fidel a les responsabilitats del seu càrrec públic, roman a Barcelona fins poc abans de l'entrada dels franquistes a la ciutat, i no és fins a última hora que s'exilia, amb la seva família, a França. Resideix a Montpeller i forma part del primer i únic govern de la Generalitat a l'exili presidit per Josep Irla. A l'exili, intenta combatre l'enyorança i el desengany col·lectiu amb el conreu de l'escriptura. Escriu el llibre de memòries Els darrers dies de la Catalunya republicana. Memòries sobre l'èxode català, publicat a Buenos Aires el 1940, un relat serè i trist que és un dels testimonis més impressionants dels darrers dies de la Guerra Civil i de l'exili català. Dos anys abans de la seva mort sorprèn el món intel·lectual català amb la publicació, a Mèxic, de l'únic recull de poesia, La collita tardana (1947), que conté poemes nostàlgics amb un llenguatge planer i uns versos ben proporcionats.

Antoni Rovira i Virgili mor a Perpinyà el 1949. Durant la dictadura franquista la seva obra pateix, expressament i per motius evidents, una forta persecució i censura. Després d'un lapse de trenta anys, a partir de mitjans de la dècada de 1960 apareixen nombrosos reculls d'articles, publicacions de materials inèdits i antologies que arriben fins als nostres dies, amb títols com Teatre de la ciutat (1963), Els corrents ideològics de la Renaixença Catalana (1966), Viatge a l'URSS (1968), Prat de la Riba (1968), Siluetes de catalans (1969), 49 articles (1970), Notes obreres (1986), Catalunya i Espanya (1988), La Renaixença (1990), Lectura de Pi i Maragall (1990), Antoni Rovira i Virgili i la qüestió nacional: textos polítics 1913-1947 (1994), "La guerra que han provocat": selecció d'articles sobre la guerra civil espanyola (1998), Antoni Rovira i Virgili: 1882-1949 (1999), Cartes d'exili (1939-1949) (2002) i "Els Camins de la llibertat de Catalunya" i altres textos polítics d'Antoni Rovira i Virgili (2006), entre d'altres, a més de nombroses reedicions de la seva obra ja publicada.

El 1991 es crea la Universitat Rovira i Virgili, amb l'elecció de la seva denominació com a homenatge a "un dels més importants teoritzadors i divulgadors de la causa nacional de Catalunya, president que fou del Parlament de Catalunya i exemple de civisme, treball i estima pels valors del nostre poble". El 1999, en ocasió del cinquantenari de la mort d'Antoni Rovira i Virgili, apareixen nombroses publicacions que estudien els diferents vessants de la seva trajectòria.