Yılmaz Büyükerşen, 8 Kasım 1937 yılında Eskişehir'de dünyaya geldi. Büyükerşen, şimdilerde 86 yaşında yaşındadır.
Uzun yıllardır Eskişehir Büyükşehir Belediye Başkanlığı görevini yürüten Büyükerşen, ilk olarak 1999 yılında yerel seçimlerde DSP'den aday olmuş ve oyların %44'ünü alarak göreve gelmiştir.
Daha sonra 2004 yerel seçimlerde oyların %45'ünü alarak ikinci kez başkan seçilmiştir. 2009 tarihinde yapılan yerel seçimlerde yeniden aday olmuş ve oylarını yüzde 50'nin üzerine çıkarak tekrardan başkan koltuğuna oturmuştur.
27 Ocak 2011 yılında DSP'nin'nin talebiyle partisinden istifa etmiş ve 27 Şubat 2011'de CHP'ye geçmiştir.
2014 yılında yapılan seçimlerde CHP'den aday olmuş ve 4.kez belediye başkanı seçildi.
Yılmaz Büyükerşen, son olarak 2019 seçimlerde yeniden aday olmuş ve 5. kez belediye başkanlığına getirilmiştir.
2004 yılında DSP eski Genel Başkanı Bülent Ecevit'in yaptığı genel başkanlık teklifini geri çevirerek kabul etmemiştir. 2014 Türkiye cumhurbaşkanlığı seçiminde de Cumhurbaşkanı adaylığı için ismi geçmiştir. Fakat bu teklifi de geri çevirmiştir.
