Nació el 30 de octubre de 1968, en Queens, Nueva York, Estados Unidos. Es hijo de Raúl Atria, abogado y sociólogo, y de la socióloga María José Lemaitre.

Casado con la abogada Ximena Fuentes Torrijos, Doctora en Derecho Internacional de la Universidad de Oxford y Directora de la Dirección Nacional de Fronteras y Límites del Ministerio de Relaciones Exteriores, con quien tiene tres hijos.

Realizó sus estudios básicos y medios en el Colegio Notre Dame, egresando en 1986. Su educación superior la realizó en la Universidad de Chile, donde se tituló de abogado en junio de 1994. Luego, en julio de 1999, obtuvo un doctorado en derecho en la Universidad de Edimburgo, Escocia.

Es académico asociado del Departamento de Ciencias del Derecho de la Facultad de Derecho de la Universidad de Chile, y de otras casas de estudios. Especialista en derecho constitucional, ha publicado libros como La Constitución tramposa (2013), Derechos sociales y educación: un nuevo paradigma de lo público (2014), y La Forma del Derecho (2016). También es coautor del libro El otro modelo: del orden neoliberal al régimen de lo público (2013).

Es independiente. Entre 2010 y 2019, fue militante del Partido Socialista de Chile (PS), actualmente es presidente del movimiento político Fuerza Común.

En las elecciones parlamentarias de 2017, se presentó como candidato a diputado, en representación del PS, por el 11° Distrito, Región Metropolitana de Santiago. Obtuvo 16.107 votos, equivalentes al 4,28% de los sufragios totales, no resultando electo.

En las elecciones del 15 y 16 de mayo de 2021 se presentó como candidato por el 10° distrito, Región Metropolitana, en calidad de independiente en un cupo del partido Revolución Democrática, y como parte del pacto Apruebo Dignidad. Obtuvo 52.556 votos correspondientes a un 12,36 % del total de sufragios válidamente emitidos, transformándose en la primera mayoría distrital.

Entre los pilares de la nueva Constitución considera que en lo político debe crear un orden democrático paritario y plurinacional que haga realidad, en la experiencia ciudadana, la idea de que el poder viene del pueblo diverso. En lo social debe ser un Estado social y democrático de derecho que, a diferencia del Estado subsidiario, asume el deber fundamental de realizar los derechos sociales como derechos de igualdad ciudadana, y que se funde en un compromiso irrestricto con los derechos humanos. En lo económico la nueva Constitución debe sentar las bases para un modelo económico orientado a la prosperidad y el buen vivir.

En el proceso de discusión de los Reglamentos de la Convención participó en la comisión de Reglamento.

Posteriormente, se incorporó a la comisión temática sobre Sistema Político, Poder Legislativo y Sistema Electoral.

En mayo de 2022 comienza a desempeñarse en la comisión de Armonización.