Titouan Perrin-Ganier wuchs in La Bresse in den Vogesen auf. Sein Vater ist Teamchef des Focus-MTB-Teams, sein Bruder Neilo ist ebenso Profi-Mountainbiker.
International trat Perrin-Ganier erstmals im Jahr 2012 in Erscheinung. Bis 2016 startete er auch im olympischen Cross-Country (XCO), sein Schwerpunkt lag aber bereits beim Cross-Country Eliminator (XCE). 2014 wurde er erstmals französischer Meister.
Nach Einführung des UCI-Mountainbike-Eliminator-Weltcups im Jahr 2017 konzentrierte sich Perrin-Ganier vollständig auf den Eliminator. Obwohl er bis einschließlich 2020 kein Weltcup-Rennen gewinnen konnte, dominierte er die Titelkämpfe: von 2017[1] bis 2020 gewann er viermal in Folge den Weltmeistertitel im Eliminator.[2] Zudem gewann er 2017, 2018 und 2020 jeweils das Triple aus Weltmeisterschaften, Europameisterschaften und Landesmeisterschaften.
2021 war Perrin-Ganier mit zwei Siegen auch erstmals im UCI-Mountainbike-Eliminator-Weltcup erfolgreich, in der Gesamtwertung belegte er Platz 3. In der Saison 2022 verbesserte er sich mit erneut zwei Weltcup-Erfolgen auf den zweiten Platz der Gesamtwertung. Bei den Weltmeisterschaften 2022 wurde er zum fünften Mal Weltmeister. 2023 wiederholte er diesen Triumph und holte zudem erstmals die Gesamtwertung im Weltcup. In der Saison 2024 erreichte Perrin-Ganier einen Weltcup Podestplatz in Barcelona. Außerdem gewann er das XCE Rennen des Coupe de France VTT in Marseille und wurde zum wiederholten Male Französischer Meister im Cross-Country Eliminator. Im Jahr 2025 wurde Titouan Perrin-Ganier erneut französischer Meister im Eliminator und gewann durch zwei 2. Plätze die Gesamtwertung des Coupe de France VTT - XCE 2025.
Nach über 20 Jahren im Radsport wird nach aktueller Information die Saison 2026 die letzte Profisaison von Perrin-Ganier sein. Diese wird er zusammen mit dem Mountainbike Racingteam bestreiten.[3] Im ersten Rennen 2026, bei den Weltmeisterschaften in Barcelona, wurde Perrin-Ganier erneut Weltmeister. Mit insgesamt sieben Weltmeistertiteln ist er damit Rekordhalter in dieser Disziplin.[4]