Nace en Guadalajara, Jalisco el 9 de marzo de 1902.

Toda su infancia transcurrió en un rancho cercano a la población de Mazamitla, y ese lugar y sus paisajes fue una influencia para su obra. Realizó estudios en Ingeniería y Arquitectura, y al término de los mismos viajó a Europa durante dos años. Ahí conoció a Ferdinand Bac y su arquitectura del paisaje, lo cual fue un hecho decisivo en la vida artística de Barragán. En este viaje se fascinó con la arquitectura de los pueblos del mediterráneo y la influencia árabe en España.

De regreso a Guadalajara construyó algunas casas donde se vislumbra ya su estilo arquitectónico en el que crea espacios místicos mezclados con modernidad.

En 1936 se instala en la ciudad de México para ampliar sus horizontes profesionales, realiza algunos edificios de apartamentos en la colonia Cuauhtémoc y pequeñas residencias. Conoció a Chucho Reyes y entablaron una amistad muy fructífera.

En 1945 funda una empresa constructora y desarrolla el proyecto de planificación y urbanización del Pedregal de San Ángel.

En 1952-55 construyó el convento de las Capuchinas Sacramentadas en Tlalpan, en donde plasma claramente su ideario estético: jardines y ambientes armónicos con elementos autóctonos y colorido en equilibrio con el entorno.

En 1957 emprendió las obras del fraccionamiento de Ciudad Satélite, ahí construyó las famosas "Torres", en colaboración con Mathias Goeritz y Chucho Reyes. Ese mismo año trabaja en el fraccionamiento Las Arboledas, en el Estado de México. Con el arquitecto Sordo Madaleno proyectó, en 1964, el conjunto habitacional Lomas Verdes, modelo en su género. Otro de sus fraccionamientos es el residencial Los Clubes.

En 1980 se hizo obtiene el premio Pritzker de Arquitectura por el conjunto de sus obras. Muere en la Ciudad de México el 22 de noviembre de 1988.