Xu wurde 2008 an der Princeton University bei János Kollár promoviert (Topics on rationally connected varieties).[2] Er ist Professor am International Center for Mathematical Research in Peking.
Er befasst sich mit dem Minimal Model Programm und birationaler Geometrie (in Charakteristik 0 und p), rational verbundenen Varietäten, Topologie algebraischer Varietäten, arithmetischer Geometrie, Kähler-Geometrie und Fano-Varietäten. Außer mit Kollar arbeitete er unter anderem mit Christopher Hacon und James McKernan.
2016 erhielt er den ICTP Ramanujan Prize.[3] Insbesondere wurden seine Arbeiten zur birationalen Geometrie einschließlich kanonischen Log Paaren und Q-Fano Varietäten sowie zur Topologie von Singularitäten und ihren dualen Komplexen hervorgehoben. Er war Vortragender auf dem ICM 2018 (Interaction Between Singularity Theory and the Minimal Model Program).[4] Für 2021 wurde ihm der Colepreis in Algebra zuerkannt.[5]