Nacido en la ciudad australiana de Hamilton pero criado en Adelaida, Xavier Samuel comenzó su formación actoral en el Christian Brother College antes de ingresaran el Flinders University Drama Canter, graduándose en el año 2005. Ya antes de esa fecha, en 2003, había debutado como actor profesional en la pequeña pantalla en un episodio de Las hermanas McLeod. No fue hasta tres años después que debutó finalmente en la gran pantalla con el filme australiano 2:37. No obstante el salto de calidad lo da en 2010 cuando se hace con el codiciado papel de Riley en Eclipse, tercera entrega de la saga Crepúsculo. Anonymous o Una boda de muerte confirman su exitoso ingreso de la élite del cine anglosajón.