1967 yılında Ankara'da doğdu. 1985'te Türk Eğitim Derneği Ankara Koleji Vakfı Özel Lisesi'ni birincilikle bitirdi. 1989 yılında Ortadoğu Teknik Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü'nden üniversite birincisi olarak mezun oldu.
1990 yılında Fulbright bursunu kazanarak, Amerika Birleşik Devletleri (ABD) Northwestern Üniversitesi Kellogg School'da İşletme dalında Yüksek Lisans (MBA) yaptı.
Yüksek lisans çalışmalarında, Pazarlama, Organizasyon ve Uluslararası İş İdaresi dallarında uzmanlaştı.
1992-1994 yılları arasında, ABD'de finans sektörünün üst düzey yöneticilerine danışmanlık yapan özel bir şirkette çalıştı.
1994-2002 yılları arasında, Ankara'da özel sektörde iş hayatını sürdürdü.
2001 yılında Adalet ve Kalkınma Partisi'nin Kurucu Üyesi olarak siyasete adım attı ve Parti'nin Merkez Karar ve Yönetim Kurulu üyeliğine seçildi.
3 Kasım 2002 genel seçimlerinde, 22. Dönem Ankara Milletvekili oldu. 58. ve 59. T.C. Hükûmetlerinde "Ekonomiden Sorumlu" Devlet Bakanı olarak görevlendirildi.
3 Haziran 2005 tarihinde, Devlet Bakanlığı görevinin yanı sıra Avrupa Birliği ile müzakereleri yürütmek üzere Başmüzakereci olarak atandı.
22 Temmuz 2007 genel seçimlerinde, 23. Dönem Ankara Milletvekili olarak yeniden seçildi.
29 Ağustos 2007 tarihinde, 60. T.C. Hükümeti'nin Dışişleri Bakanı olarak atandı.
1 Mayıs 2009 tarihinde, 60. T.C. Hükümeti'nde "Ekonomik Konularda Genel Koordinasyondan Sorumlu" Devlet Bakanı ve Başbakan Yardımcısı olarak görevlendirildi.
12 Haziran 2011 genel seçimlerinde, 24. Dönem Ankara Milletvekili olarak bir kez daha seçildi.
61. ve 62. T.C. Hükümetlerinde "Ekonomik Konularda Genel Koordinasyondan Sorumlu" Başbakan Yardımcısı olarak görevlendirildi.
İngilizce bilen Babacan, evli ve üç çocuk babasıdır.
