Nascido no dia 17 de setembro de 1969, no pequeno município de Bellcaire d'Empordà, na província de Girona, na Espanha. Começou sua vida como jogador de futebol nas famosas categorias de base do Barcelona, no ano de 1988.
Tito Vilanova nunca despontou nos grandes clubes europeus, ficando restrito a equipes menores da Espanha, como o Figueres, Celta de Vigo, Badajoz, Mallorca, Lleida, Elche e o Granmet, time onde anunciou sua aposentadoria dos gramados em 2002.
Foi em 2007 que voltou às divisões de base do Barcelona, desta vez para auxiliar o treinador do time B, Joseph Guardiola. Cinco anos mais tarde, o então presidente Culé, Sandro Rosell, anunciou que Tito seria o novo treinador da equipe após a saída de Guardiola.
A estreia de Tito Vilanova no comando técnico do Barcelona foi no dia 19 de agosto de 2012, com goleada diante do Real Sociedad pelo placar de 5x1, animando os torcedores, que já haviam ficado felizes com sua chegada.
Em dezembro do mesmo ano, o treinador possui uma recaída de um câncer na glândula parótida que havia tratado, e teve que se ausentar do futebol por um tempo. Mesmo com todos os contratempos, o Barcelona ainda emplacou a incrível sequência de 18 vitórias e 1 empate, em 19 partidas.
Volta aos trabalhos em abril do ano seguinte, após fazer o tratamento contra a doença na cidade de Nova York, nos Estados Unidos. Sagra-se campeão do Campeonato Espanhol da temporada 2012/2013, atingindo o recorde de 100 pontos.
Em julho de 2013, tem uma nova recaída do câncer, e deixa em definitivo o comando técnico do Barcelona para se dedicar exclusivamente a doença. A batalha foi extremamente dura para Tito Vilanova, que, infelizmente, não resistiu e veio a falecer neste 25 de abril de 2014.
A morte de Tito Vilanova repercutiu em todo o mundo, principalmente na Europa, onde Barcelona, Milan, Chelsea, Roma lamentaram o ocorrido. Além deles, jogadores como Iniesta, Luis Suárez, Sérgio Agüero, De Gea, Sérgio Ramos, Xabi Alonso, Zabaleta, entre outros, também escreveram mensagens de pesar.