Fils de Manuel Tadros, Xavier Dolan débute sa carrière à la télévision, dans une vingtaine de publicités pour les pharmacies Jean-Coutu, réalisées par André Melançon. Son nom figure au générique de nombreux long-métrages québécois tels que J'en suis, de Claude Fournier et La forteresse suspendue, de Roger Cantin, et quelques séries télé comme Omertà, Ayoye, Miséricorde et L'or.

En 2006, il campe Julien dans le court-métrage Miroirs d'été, d'Étienne Desrosiers, sélectionné à Berlin, au Festival du Nouveau Cinéma, à Image+Nation, à Kiev, San Diego, etc. En 2007, il est Antoine dans le film controversé de Pascal Laugier, Martyrs.

En 2008, il entreprend la production puis la réalisation de son premier long-métrage, J'ai tué ma mère, dont il a écrit le scénario deux ans plus tôt, à 17 ans. Anne Dorval, Suzanne Clément, Patricia Tulasne, Monique Spaziani, François Arnaud et Niels Schneider sont de la distribution. Soumis à la SODEC et à Téléfilm Canada, le film a d'abord été refusé, puis financé par la SODEC après un second dépôt au volet indépendant. En avril 2009, le film est sélectionné à la 41e Quinzaine des Réalisateurs à Cannes. Xavier Dolan vit présentement à Montréal.