Il étudie à l'École d'Architecture de Barcelone, dont il obtient le diplôme en 1907 et où il sera ensuite professeur titulaire de chaire (1920-1950).

Dès ses débuts, il collabore avec son père, l'architecte L. Domènech i Montaner, à l'Institut Psychiatrique Pere Mata (1898-1922; Passeig de Briansó, s/n, Reus), avant de poursuivre, en 1912, les travaux de l'Hôpital de la Santa Creu i Sant Pau (1902-1930; Sant Antoni Maria Claret, 167) et de la Casa Domènech (1908-1910; Riera Gavarra, 2, Canet de Mar; qui abrite actuellement la maison-musée Domènech i Montaner), à laquelle collabore également F. Guàrdia, son beau-frère. Sa production individuelle allie certains léments du Modernisme à d'autres plus proches du Noucentisme; c'est notamment le cas de la Coopérative Agricole de l'Espluga de Francolí (1913; Avinguda de J.M. Rendé i Ventosa, 5) ou de la Casa Marco (1926; Raval de Santa Anna, 23-25, Reus).

Les oeuvres pour l'Exposition Internationale de Barcelone de 1929, dont il sera l'architecte directeur, sont quant à elles entièrement de style noucentiste. Sur ce projet, il collabore avec d'autres architectes, comme E. Catà, pour le Palau Nacional (1927-1929; Parc de Montjuïc; actuel siège du Musée Nacional d'Art de Catalunya MNAC), et il projette le Stade de Montjuïc (1926-1929; Passeig Olímpic, 17-19).