Родился 1 августа 1970 г. в Казани в семье преподавателей. Отец - Назип Гарифуллович, заслуженный экономист Республики Татарстан, заведующий кафедрой Казанского аграрного университета. Мать - Хатира Сунгатовна, заслуженный агроном Республики Татарстан, работала в Министерстве сельского хозяйства республики.
В 1991 г. окончил экономический факультет Казанского сельскохозяйственного института им. М. Горького (ныне - Казанский государственный аграрный университет) по специальности "экономика и организация сельского хозяйства".
В 2006 г. защитил диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук на тему "Совершенствование управления молочнопродуктовым подкомплексом АПК в условиях рынка" (Марийский государственный технический университет, МарГТУ). Доктор экономических наук, диссертацию на тему "Управление молочнопродуктовым подкомплексом АПК: теория, методология и практика" защитил в 2009 г. в МарГТУ.
В студенческие годы вместе с братом Илшатом начал заниматься предпринимательской деятельностью, основав торговое предприятие "Эдельвейс" (ныне - ООО "Эдельвейс групп", владеет сетью из более 60 супермаркетов в Казани).
С ноября 1992 г. по сентябрь 1994 г. - директор индивидуального частного предприятия "Эдельвейс". С октября 1994 г. по апрель 1996 г. – генеральный директор товарищества с ограниченной ответственностью "Эдельвейс".
В 1994 г. открыл завод по производству газированных напитков и минеральной воды, в 1995 г. - кондитерскую фабрику "Регина", молочный завод "Эдельвейс-М" и др. (всего - около 16 предприятий).
В марте 1995 г. был избран в Казанский городской Совет народных депутатов Республики Татарстан, став самым молодым депутатом Совета. Исполнял полномочия до 1999 г. на непостоянное основе.
В 1996-2003 гг. - совладелец, руководитель ОАО "Пивоваренная компания "Красный Восток" (Казань). С апреля по октябрь 1996 г. занимал пост генерального директора компании, с октября 1996 г. по декабрь 2003 г. - председателя совета директоров.
Основатель, совладелец 16 заводов, 160 предприятий, в том числе ООО "Алькеевские молочные технологии", ООО "Сельхозтезника", ООО "Хлебодар". В 2000-х гг. продал часть своих активов. В частности пивоваренная компания "Красный Восток" перешла под контроль турецкого холдинга "Анадолу эфес" (Anadolu Efes), молочный завод "Эдельвейс-М" - российской компании "Юнимилк" (ныне в составе группы компаний "Данон", Danone, в России).
В 1999-2003 гг. - депутат Государственного совета Республики Татарстан II созыва.
С декабря 2003 г. по февраль 2020 г. - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ от Республики Татарстан, член фракции "Единая Россия".
7 декабря 2003 г. был избран в Госдуму РФ IV созыва от Приволжского одномандатного избирательного округа №27 (Республика Татарстан). Получил 31% голосов. Был заместителем председателя комитета Госдумы по аграрным вопросам, курировал подкомитет по пищевой промышленности, продовольствию и потребкооперации.
2 декабря 2007 г. вновь избран депутатом Государственной думы РФ V созыва в составе федерального списка кандидатов партии "Единая Россия" (пятый номер региональной группы №16, Республика Татарстан). Первый заместитель председателя комитета по аграрным вопросам.
4 декабря 2011 г. избран в VI созыв Госдумы по списку "Единой России" (14-й номер региональной группы №16, Республика Татарстан). В Госдуме вновь занял пост первого заместителя председателя комитета по аграрным вопросам
В мае 2016 г. участвовал в предварительном внутрипартийном голосовании (праймериз) "Единой России" по отбору кандидатов в депутаты Госдумы РФ от Республики Татарстан. Занял первое место по итогам голосования в Нижнекамском одномандатном округе (95,83%).
18 сентября 2016 г. избран депутатом Государственной думы РФ VII созыва от "Единой России" по Нижнекамскому одномандатному избирательному округу №28 (Республика Татарстан). Получил 86,19% голосов, его ближайший соперник от КПРФ Альберт Ягудин – 4,73%. В Думе вошел в партийную фракцию, занял пост заместителя председателя комитета по аграрным вопросам.
7 февраля 2020 г. Айрат Хайруллин погиб в результате жесткой посадки частного вертолета Bell-407 ("Белл-407") на лед Куйбышевского водохранилища в 6 км от г. Лаишево (Татарстан). На борту находились три человека, двое с серьезными травмами были направлены в больницу. Айрат Хайруллин погиб на месте ЧП. 18 октября 2022 г. Лаишевский районный суд Республики Татарстан приговорил командира вертолета к 2,5 года лишения свободы условно с таким же испытательным сроком по ч. 2 ст. 263 УК РФ ("Нарушение правил безопасности движения и эксплуатации воздушного транспорта").
Айрат Хайруллин был основателем благотворительного "Фонда Хайруллина" (2003), который оказывает помощь детям-сиротам, пенсионерам и инвалидам.
Возглавлял Национальный союз производителей молока (Союзмолоко; с 2008 г.).
Общая сумма декларированного дохода за 2015 г. составила 225 млн 596 тыс. руб., супруги - 150 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 280 млн 221 тыс. руб., супруги - 141 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2017 г. составила 168 млн 423 тыс. руб., супруги - 147 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 158 млн 883 тыс. руб., супруги - 206 тыс. руб.
Был награжден орденом Почета (2007). Имел благодарность правительства РФ (2019). Посмертно награжден орденом "За заслуги перед Татарстаном" (2020).
Заслуженный работник сельского хозяйства Республики Татарстан (2004). Был награжден Почетной грамотой (2002) и благодарственным письмом (2003) президента Республики Татарстан Минтимера Шаймиева.
Владел немецким языком.
Был женат, у него остались двое сыновей и дочь.