Rođen je u Beogradu 1947., diplomirao je na Akademiji za kazalište, film i televiziju u Zagrebu 1975.
Glumio je u predstavama Teatra &TD, Kazališta Žar ptica, Narodnog kazališta August Cesarec u Varaždinu i mnogim drugima.
Iza Mavrovićeva bogatog glumačkog opusa ostaju mnogobrojne uloge i likovi, poput svećenika Alberta u „Bitange i princeze“ ili čuvara zatvora u „Počivali u miru“, inspektora Bane u „Obični ljudi“, psihijatra u „Cimer raj“. Tu su i njegove TV uloge u ostvarenjima: „Ljubav u zaleđu“, „Ptice nebeske“, „Putovanje u Vučjak“, „Nepokoreni grad“, „Prizori iz obiteljskog života“, „Mačak pod šljemom“ i „Punom parom“. Od uloga na filmu tu su: „Sonja i bik“, „Noćni brodovi“, „Max Schmeling“, „Duga mračna noć“, „Capuccino zu Dritt“, „Srce nije u modi“, „Novogodišnja pljačka“, „Pont Neuf“, „Tamburaši“, „Snađi se druže“, Izbavitelj“ i „Kuća“.
Mnogobrojne su i njegove sinkronizacije od čega mnoge u filmskim ostvarenjima za djecu.
Željko Mavrović ostvario je glavninu svojih glumačkih rola živeći i radeći u Zagrebu, u zagrebačkim kazališnim kućama, a posljednje godine života proveo je u Trsteniku, u općini Marija Gorica u Zagrebačkoj županiji.