Villazón nació en la Ciudad de México en el año 1972. Empezó sus estudios en la Academia Espacios de Arte Teatral a los once años. En el año 1990 inició su formación en el mundo de la ópera de la mano de su maestro de canto, Arturo Nieto, y entró en el Conservatorio Nacional de Música. Después de haber ganado dos premios nacionales en México, participó en el prestigioso Programa de Ópera Merola de la Ópera de San Francisco en 1998, donde asistió a clases de master con la famosa soprano Joan Sutherland e interpretó el papel de Alfredo en La Traviata de Verdi. También participó en el Programa de Artistas Jóvenes de la Ópera de Pittsburgh e hizo una aparición en I Capulete e I Montecchi de Bellini y en Lucia di Lammermoor de Donizetti. En el año 1999 Villazón se dio a conocer cuando ganó el segundo premio en el Certamen Internacional Operalia, competencia anual internacional para jóvenes cantantes de ópera fundada por Plácido Domingo, que dio a conocer el artista al público europeo. A su interpretación en el papel de Des Grieux de Manon estrenada en Génova, siguieron roles como Rodolfo en La Bohème, en la Ópera Nacional de Lyon y en la Ópera de Roma. En 2002 hizo su debut como Rodolfo en la Opera Nacional de Paris, y recibió muy buenas críticas. Desde entonces es un invitado habitual en las óperas más prestigiosas de Europa.
Su imparable ascensión internacional fue respaldada por la nueva producción de La Traviata de Verdi en el Festival de Salzburgo en 2005. Desde entonces el cantante amplió su repertorio con papeles en La Bohème (Nueva York y Viena), en Los Cuentos de Hoffmann (Paris), y en Manon (Los Ángeles, Berlín y Barcelona). Actualmente Villazón goza de una reputación mundial como uno de los mejores tenores líricos de nuestros tiempos y es muy respetado en innombrables centros musicales de todo el mundo por sus logros en los escenarios de la ópera y salas de concierto. También ha interpretado recitales de lieder y aclamados conciertos, y participó, junto a Plácido Domingo y Anna Netrebko, en el concierto para la Copa Mundial de Fútbol en la Waldbühne de Berlín en el año 2006.
Después de haber hecho varias grabaciones para EMI/Virgin Classics, Villazón está grabando en exclusiva para la discográfica Deutsches Grammophon. Después del estreno del CD y DVD de la producción de Salzburgo de La Traviata (Unitel) y un dueto con Anna Netrebko, su primera grabación en solitario Cielo e Mar fue estrenada en marzo del 2008. Rolando Villazón ha sido honrado con el ECHO Klassic y nominado al Grammy, y recientemente lo nombraron "Chevalier des Arts et des Lettres" (Caballero de las Artes y de las Letras). Se trata de un premio otorgado por el Gobierno Francés y es la condecoración más honorífica concedida a los artistas en Francia. Villazón fue galardonado con el prestigioso premio a Mejor Artista Lírico del año 2009 en la ceremonia francesa anual Les Victoires de la Musique.