Родился 4 ноября 1951 г. в г. Басараби (с 2007 г. - Мурфатлар) около портового г. Констаца, самого большого румынского порта на Черном море. Его отец был офицером.
Окончил факультет навигации Института гражданского морского судоходства в Констанце и курсы менеджмента в Норвежской военно-морской академии.
В 1981—1987 гг. был капитаном на румынских коммерческих судах.
С 1987 г. занимал ответственные посты в системе морского пароходства, возглавлял торговое агентство "Навром" (1987-1989) в Бельгии и Инспекцию гражданского судоходства в министерстве транспорта Румынии (1989-1990).
До 1989 г. являлся членом Коммунистической партии (позже утверждал, вступил в нее лишь для продвижения в карьере).
В 1989-1992 гг. состоял во Фронте национального спасения (ФНС).
В 1990—1991 гг. являлся заместителем госсекретаря в министерстве транспорта. В 1991—1992 и 1996—2000 гг. — министр транспорта.
В 1992—1996 гг. — депутат парламента от ФНС.
С июня 2000 г. по декабрь 2004 г. — мэр Бухареста. На этом посту способствовал модернизации городского водоснабжения и освещения, а также системы общественного транспорта.
В 1992 г. вступил в ряды Демократической партии (ДП). В 2000—2001 гг. руководил организацией ДП в Бухаресте, в 2001—2004 гг. — председатель ДП.
В 2004-2015 гг. - беспартийный.
В ноябре 2004 г. он возглавил созданный перед парламентскими и президентскими выборами правоцентристский альянс "Справедливость и правда", в который вошли Демократическая и Национал-либеральная партии.
Во втором туре президентских выборов 12 декабря 2004 г. был избран президентом Румынии (51,23%), вступил в должность 20 декабря 2004 г. (в 2005 г. выдвинул план по объединению Румынии и Молдавии, но не нашел поддержки со стороны руководства Молдавии). 6 декабря 2009 г. был переизбран на новый президентский срок, получив во втором туре выборов 50,33% голосов. Вступил в должность 21 декабря 2009 г. и занимал этот пост до 21 декабря 2014 г.
С 19 апреля по 19 мая 2007 г. и с 10 июля по 27 августа 2012 г. он был временно отстранен от должности в связи с вынесением вопросов об импичменте на референдумы. В 2007 г. импичмент инициировали Социал-демократическая, Консервативная и националистическая партия "Ромыния Маре" ("Великая Румыния"). Причиной этого стали выводы специальной комиссии, которая обнаружила, что в своих действиях глава румынского государства "превысил полномочия, данные ему конституцией страны" (без согласования и консультаций с парламентом смещал и назначал высокопоставленных чиновников, вмешивался в работу органов правосудия). 19 апреля 2007 г. президент был отстранен от должности, но по итогам референдума, состоявшегося 19 мая, его полномочия были восстановлены (против импичмента высказались около 75% населения). В начале июля 2012 г. процедура импичмента была инициирована Социал-либеральным альянсом, обвинившим президента в нарушении конституции и создании препятствий для работы правительства (взял на себя функции премьер-министра и ввел в 2010 г. меры жесткой экономии, а также ограничил независимость судебных органов). Также Бэсеску был замешан в коррупционном скандале, связанном с его братом Мирчей Бэсеску (20 июня тот был арестован по обвинению в подкупе судей и прокуроров с целью освобождения из тюрьмы криминального авторитета Санду Ангела). 6 июля парламент проголосовал за отстранение Бэсеску от должности. 29 июля состоялся референдум, на котором за импичмент проголосовало 87%, но в результате недостаточной явки (46%) он был признан недействительным. 27 августа Бэсеску вернулся к исполнению обязанностей.
В октябре 2011 г. Бэсеску выиграл суд против румынского бизнесмена Дину Патрициу, обвинявшего его в клевете.
В декабре 2011 г. призвал к бойкоту овощей из Нидерландов, в ответ на решение страны блокировать присоединение Румынии к Шенгенскому соглашению. В том же месяце подписал законопроект о ратификации соглашения с США, разрешающего размещение на румынской территории элементов американской системы противоракетной обороны.
В 2015 г. вступил с партию "Народное движение". С 27 марта 2016 г. по 16 июня 2018 г. был избран ее председателем.
6 мая 2016 г. Траян Бэсеску дал показания в суде. Он подозревается в отмывании денег в рамках дела, связанного с продажей по рыночной цене участка земли в одном из районов Бухареста в 2002 г. (в 2000 г. Бэсеску, находившийся на тот момент на посту мэра Бухареста, приобрел этот участок по цене в четыре раза ниже рыночной). Данное дело было закрыто в 2012 г. и возобновлено генпрокуратурой в 2015 г.
В марте 2016 г. Траян Бэсеску и его жена подали документы на получение гражданства Молдавии, объяснив этот поступок проявлением особых чувств к республике. В июне президент Молдавии Николай Тимофти подписал указ о присвоении им гражданства в приоритетном порядке. Но вскоре это решение было оспорено в Конституционном суде Молдавии. 20 октября КС отклонил запрос о законности предоставления гражданства чете Бэсеску, 14 ноября они принесли клятву на верность Республике Молдавия. 3 января 2017 г. новый президент Молдавии Игорь Додон подписал декрет о лишении Бэсеску гражданства Молдавии, которое, по его мнению, было предоставлено в незаконном порядке (гражданство нельзя предоставлять в случае причастности просителя к терроризму, деятельности, направленной на подрыв государственной безопасности, общественного порядка, здоровья и нравственности населения). 26 января 2017 г. Траян Бэсеску подал иск в Высшую судебную палату (ВСП) Молдавии против главы республики Игоря Додона за то, что тот лишил его молдавского гражданства. 21 марта 2017 г. районный суд Кишинева приостановил действие указа президента Молдавии Игоря Додона, в соответствии с которым экс-президент Румынии Траян Бэсеску лишается молдавского гражданства. 22 января 2018 г. суд отклонил иск Бэсеску по отмене декрета об отзыве у него молдавского гражданства, 23 января он оспорил это решение в Апелляционной палате Кишинева. Разбирательство по этому делу продолжается.
25 июня 2017 г. Бэсеску был избран почетным председателем Партии национального единства Молдавии, которую учредил с целью добиться объединения двух стран экс-глава молдавского оборонного ведомства Анатолий Шалару.
23 марта 2022 г. Высокий кассационный суд Румынии вынес окончательное решение по делу Траяна Бэсеску, постановив, что бывший глава государства был информатором Секуритате (службы госбезопасности до 1989 года - прим. ТАСС) как политической полиции. Таким образом, высшая судебная инстанция Румынии подтвердила решение бухарестского Апелляционного суда, отклонив предпринятую Бэсеску попытку обжаловать его. Бэсеску заявил, что не будет комментировать решение Высокого кассационного суда публично и "предпримет законные шаги в Европейском суде по правам человека (ЕСПЧ)".
Является сторонником объединения Румынии и Молдавии. Главным элементом гарантий национальной безопасности Румынии помимо НАТО считает стратегическое партнерство с США и Великобританией. Основной целью своего второго срока называл модернизацию страны — реформу парламента и судебной системы, борьбу с коррупцией.
Супруга - Мария, дочери - Иоана (нотариус), Елена (депутат Европарламента).