Родился 1 марта 1956 г. в г. Молотове Молотовской области (ныне Пермь, Пермский край) в семье нефтяников. Его отец работал начальником участка нефтепровода.
В 1978 г. Юрий Трутнев окончил Пермский политехнический институт (ныне Пермский национальный исследовательский политехнический университет) по специальности "горный инженер".
Во время учебы в институте проходил производственную практику в нефтегазодобывающих управлениях "Полазнанефть" и "Коминефть".
С 1978 по 1981 г. – инженер, младший научный сотрудник Пермского научно-исследовательского и проектного института нефтяной промышленности.
В 1981-1986 гг. работал инструктором отдела комсомольских организаций в пермском городском и областном комитетах Всесоюзного ленинского коммунистического союза молодежи (ВЛКСМ).
С 1986 по 1988 г. – заместитель председателя комитета по делам спорта исполкома Пермского областного совета депутатов трудящихся.
В 1988 г. создал и возглавил физкультурно-оздоровительное объединение (кооператив) "Контакт", которое занималось поставками спортивного инвентаря в госучреждения. Был заместителем гендиректора совместного советско-швейцарского предприятия "Евразия" (Пермь), работавшего в области туризма.
В 1990-1996 гг. – генеральный директор предприятия "ЭКС лимитед" (специализировалось на импорте и продаже продуктов питания), затем группы "ЭКС" (аренда недвижимости, торговля медикаментами, оптовая и розничная торговля продуктами питания и др.). В 1996 г. стал президентом АО "Э.К.С. Интернешнл", объединившего компании группы "ЭКС".
В 1994-1997 гг. входил в совет директоров Пермского банка развития.
20 марта 1994 г. был избран депутатом Пермской городской думы (от Ленинского района города) и Законодательного собрания Пермской области. В областном парламенте возглавлял комитет по экономической политике и налогам.
С декабря 1996 г. по декабрь 2000 г. – глава Перми. Был избран 8 декабря 1996 г., получив 61,42% голосов избирателей. Сменил на посту мэра Владимира Филя, который занял на выборах второе место (14,21%).
В 2000-2004 гг. - губернатор Пермской области. Был избран 3 декабря 2000 г., на выборах набрал 51,48% голосов (выдвигался группой избирателей). Его основной соперник, действующий глава области Геннадий Игумнов, получил 34,95%. Юрий Трутнев был одним из инициаторов объединения Пермской области и Коми-Пермяцкого автономного округа. 7 декабря 2003 г. в этих регионах состоялся референдум, на котором большинство жителей высказались за объединение двух субъектов РФ. 1 декабря 2005 г. был образован Пермский край.
С 9 марта 2004 г. по 12 мая 2008 г. Юрий Трутнев занимал должность министра природных ресурсов РФ в правительствах Михаила Фрадкова и Виктора Зубкова. Сменил во главе ведомства Виталия Артюхова.
В июле 2007 г. вступил во Всероссийскую политическую партию "Единая Россия".
С 12 мая 2008 г. по 21 мая 2012 г. – министр природных ресурсов и экологии РФ в правительстве Владимира Путина.
Принимал участие в выборах в Государственную думу РФ V и VI созывов 2 декабря 2007 г. и 4 декабря 2011 г. Оба раза возглавлял региональный список кандидатов партии "Единая Россия" в Пермском крае. После выборов отказывался от мандата.
В 2012 г. перешел на работу в Администрацию президента РФ. С 21 мая 2012 г. по 31 августа 2013 г. занимал пост помощника главы государства Владимира Путина. Курировал вопросы по линии Государственного совета РФ.
С 31 августа 2013 г.- заместитель председателя правительства РФ – полномочный представитель президента РФ в Дальневосточном федеральном округе. На посту полпреда сменил Виктора Ишаева. До января 2020 г. в правительствах Дмитрия Медведева курировал вопросы социально-экономического развития Дальнего Востока, а также развитие российской Арктики. Сохранил свой пост в первом кабинете Михаила Мишустина, сформированном 21 января 2020 г. В сферу его ответственности вошли вопросы социально-экономического развития ДФО, Арктической зоны РФ и Северного Кавказа, а также приоритетных территорий, свободных и особых экономических зон и др. 14 мая 2024 г. переназначен на должность во втором правительстве Михаила Мишустина. В Госдуме его кандидатуру поддержали 376 депутатов из 448, воздержались - 58, голосовавших против не было.
С 10 сентября 2013 г. – член Совета безопасности РФ.
С декабря 2021 г. - член бюро высшего совета партии "Единая Россия".
Член Совета при президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, также входит в его президиум (с июля 2018 г.).
Председатель Государственной комиссии по вопросам развития Арктики (с декабря 2018 г.), а также правительственных комиссий по ликвидации последствий стихийного бедствия на территории Дальнего Востока (с 2016 г.), по обеспечению российского присутствия на архипелаге Шпицберген (с сентября 2018 г.), по вопросам социально-экономического развития Дальнего Востока (с июня 2020 г.), по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на Дальнем Востоке (с июля 2021 г.).
Возглавляет совет директоров ПАО "Русгидро" (с 2015 г.), наблюдательный совет Дальневосточного федерального университета (с 2015 г.). Член наблюдательного совета госкорпорации "Росатом" (с 2012 г.).
Действительный государственный советник РФ I класса (2012).
Награжден орденами Почета (1998), "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2016), медалью П. А. Столыпина I и II степеней (2016, 2011). Отмечен Почетной грамотой правительства РФ (2006).
Имеет орден Почета Республики Южная Осетия (2009).
Увлекается восточными единоборствами, в т. ч. каратэ кёкусинкай, а также автогонками (классическое ралли). Сопредседатель Российского союза боевых искусств (с 2005 г.) вместе с Сергеем Кириенко. Председатель президиума Ассоциации киокусинкай России (с 2004 г.), сопредседатель Всемирного союза кёкусин (с 2011 г.). С 2000 по 2004 г. участвовал в этапах чемпионата и кубка России по автомобильному ралли.