В 1978 году окончил горный факультет Пермского политехнического института по специальности «горный инженер». По специальности работал во время обучения в институте — помощником бурильщика, оператором по добыче нефти и газа в НГДУ «Полазнанефть» и «Коминефть».
В 1978 году после окончания института был распределён в Пермский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности. В ПермНИПИнефть работал младшим научным сотрудником.
В 1981—1986 гг находился на комсомольской работе. Работал инструктором в Пермском городском комитете ВЛКСМ.
В 1986—1988 гг возглавлял Комитет по делам спорта Пермского областного исполкома.
В 1988 году вместе с партнёрами создал кооператив «Контакт», который занимался разработкой и производством спортивных тренажёров.
В 1990 году возглавил созданную на базе кооператива компанию «ЭКС ЛИМИТЕД». В 1996 году стал президентом АО «Э. К. С. Интернешнл».
В 1994 году был избран депутатом Законодательного Собрания Пермской области и Пермской городской Думы. В Законодательном Собрании возглавил Комитет по экономической политике и налогам.
В декабре 1996 года был избран мэром Перми, получив 61 процент голосов избирателей.
В декабре 2000 года избран губернатором Пермской области. В первом туре голосования одержал победу над действующим губернатором Геннадием Игумновым, получив 51 процент голосов избирателей. В период губернаторства Трутнева был начат первый в современной России процесс по объединению регионов — Пермской области с Коми-Пермяцким автономным округом, а 7 декабря 2003 года успешно проведён объединительный референдум.
9 марта 2004 года указом Президента Российской Федерации был назначен на пост министра природных ресурсов в Правительстве Михаила Фрадкова. В мае 2004 года после вступления в должность избранного на следующий срок Президента Российской Федерации Владимира Путина вновь назначен на пост министра природных ресурсов Российской Федерации.
Серьёзно увлекается спортом — восточными единоборствами и автогонками (классическое ралли). Является обладателем 5-го дана каратэ кекушинкай. С 2000 года регулярно участвует в соревнованиях Чемпионата и Кубка России по автомобильному ралли.
Женат. Сыновья — Дмитрий (1982 г.р.) и Александр (1993 г.р.).
В 2009 установил абсолютный рекорд по личным доходам среди членов Правительства РФ. Согласно официальной декларации, за 2009 заработал 155 миллионов 093 тысячи рублей.