Трајко Китанчев е роден на 1 септември 1858 година во селото Подмочани, Ресенско.
Основното образование го стекнал во Ресен, а потоа се школувал во Цариград. Образованието го продолжил во Киевската духовна семинарија, а во периодот 1879–1880 година студирал правни науки на Московскиот универзитет.
Во 1881–1882 година работел како учител во Петропавловската семинарија, а подоцна бил просветен деец и учител во Солун и во други градови. Се истакнал како образован интелектуалец, педагог и општествен деец.
Во 1885 година учествувал како доброволец во Српско-бугарската војна. По војната бил назначен за училишен инспектор во Велико Трново.
Во 1892 година бил осуден на три години затвор под обвинение дека учествувал во заговор за атентат врз бугарскиот премиер Стефан Стамболов. Од затвор бил ослободен на 20 мај 1894 година, по што активно се вклучил во политичкиот живот.
На 19 септември 1894 година бил избран за народен пратеник од Велико Трново како кандидат на Демократската партија во бугарското Народно собрание.
Во март 1895 година бил избран за претседател на Првиот конгрес на македонските друштва во Бугарија. Под негово раководство биле направени првите обиди за организирање на македонското национално движење меѓу емиграцијата.
Трајко Китанчев бил познат и како публицист, автор на бројни статии и јавни настапи посветени на македонското прашање, просветата и националното ослободување.
По неуспехот на четничката акција од 1895 година и разочаран од политиката на кнезот Фердинанд и бугарската влада кон македонското движење, доживеал тежок удар.
Починал од срцев удар на 1 август 1895 година во Софија, на само 36-годишна возраст.
Трајко Китанчев останува запаметен како еден од најзначајните македонски национални дејци од крајот на XIX век, истакнат просветител, публицист, политичар и прв претседател на Македонскиот комитет во Бугарија.