Très tôt entré dans la vie active, engagé dans la marine, Xavier Lemoine intègrera ensuite l’Institut des relations publiques et de la communication d’Angers. Il est père d’une famille nombreuse. Il milite d’abord au Mouvement pour la France puis à l’UMP, avant d’adhérer au Parti chrétien-démocrate, dont il est vice-président.

Élu maire de Montfermeil en 2002, il sera constamment réélu au premier tour aux scrutions suivants. Il est également conseiller métropolitain délégué de la métropole du Grand Paris.

Il est reconnu comme l’un des élus locaux spécialistes de la politique de la ville et de sa mise en œuvre réussie dans les territoires. Il a transfiguré la ville dont il est le maire, qui était marquée par des copropriétés en difficultés, la dégradation du bâti et la dislocation du tissu social. Il aura été un pionnier de la politique lancée par Jean-Louis Borloo autour de l’Agence nationale de rénovation urbaine (ANRU).