Отец работал заведующим кафедрой Казанского государственного аграрного университета, мать работала в республиканском Министерстве сельского хозяйства. В 1991 году получил высшее образование по специальности «экономист-организатор сельскохозяйственного производства», окончив Казанский сельскохозяйственный институт имени М. Горького. В 2006 году защитил кандидатскую диссертацию в Марийском государственном техническом университете, получив степень кандидата экономических наук, там же в 2009 году защитил учёную степень доктора экономических наук. В студенческие годы вместе со своим братом Илшатом Хайруллиным начал заниматься предпринимательством. С 1992 по 1994 год был директором частного предприятия «Эдельвейс». С 1994 по 1996 год работал генеральным директором в ТОО «Эдельвейс», преобразованном из ЧП «Эдельвейс». В 1994 году организовал работу завода, производящего газированные напитки и минеральную воду, в 1995 году основал кондитерскую фабрику «Регина», возглавил молочный завод «Эдельвейс-М», а также ряд других предприятий (всего 16).
В марте 1995 года, в возрасте 24 лет, был избран депутатом Казанского городского Совета народных депутатов Республики Татарстан, став самым молодым депутатом Совета. Работал депутатом на непостоянной основе в течение 4 лет. С 1999 по 2003 год — депутат Госсовета Республики Татарстан.
В 1996 по 2003 год являлся совладельцем и руководителем ОАО «Пивоваренная компания „Красный Восток“» (Казань): с апреля по октябрь 1996 г. возглавлял компанию в должности генерального директора, а после, вплоть до декабря 2003 г., возглавлял совет директоров.
В декабре 2003 года баллотировался в Госдуму по одномандатному избирательному округу № 27, по итогам выборов был избран депутатом Государственной Думы.
В декабре 2007 года выдвигался в Госдуму по спискам «Единой России», по итогам распределения мандатов вновь стал депутатом Госдумы V созыва.
С августа 2008 года являлся Президентом Национального союза производителей молока.
В декабре 2011 года баллотировался в госдуму от политической партии «Единая Россия», по результатам распределения мандатов стал депутатом Государственной Думы VI созыва.
В сентябре 2016 года выдвигался от партии «Единая Россия» по одномандатному избирательному округу № 28, по итогам подсчёта голосов был избран депутатом Государственной думы РФ VII созыва.
По версии журнала «Forbes», в 2017 году занял 43-е место в рейтинге «Власть и деньги. Рейтинг доходов госслужащих 2017» с доходом 280 миллионов рублей.
7 февраля 2020 Хайруллин совершал полёт на вертолёте Bell 407, бортовой номер RA-01893. В вертолёте находились три человека: сам Хайруллин, его помощник и пилот. В 6 км от Лаишева вертолёт упал. Хайруллин погиб сразу, пилот и помощник выжили и были доставлены в больницу. Следствием рассматривалось три основные версии причин катастрофы: ошибка пилотирования, техническая неисправность и погодные условия. В 2022 году командир вертолета приговорён к лишению свободы в 2,5 года условно с испытательным сроком 2,5 года. По версии МАК и следователей при снижении в условиях, не отвечающих требованиям визуальных полетов, тот «потерял пространственную ориентировку, упустил контроль за высотой и допустил неконтролируемое снижение вертолета, что привело к его столкновению с замерзшей поверхностью водохранилища».
Похоронен 8 февраля 2020 года на мусульманском кладбище в посёлке Мирный в Казани.