2 avqust 1696-cı ildə Ədirnədə dünyaya gəlmişdir. Atası 22. Osmanlı sultanı II Mustafa, anası isə yunan əsilli Saliha Sultandır. Uşaqlıq illəri Ədirnədə keçmiş, ilk təhsilini də burada dövrün şeyxülislamı Seyid Feyzullah Əfəndinin oğlu İbrahim Əfəndidən almışdır. Atasının taxtdan endirilməsiylə nəticələnən Ədirnə hadisələrinin ardından (1703) qardaşlarıyla birlikdə İstanbula gətirildi. 2 il sonra isə qardaşlarıyla birlikdə sadə bir mərasimlə sünnət edildi. Adətən zərgərliklə məşğul olduğu 27 illik qəfəs həyatının ardından Patrona Xəlil üsyanı nəticəsində taxta çıxarılmışdır (2 oktyabr 1730). Üsyan nəticəsində taxtdan endirilən əmisi Sultan Əhməd onu öz əlləriylə taxta oturtmuş, xeyir-dualar verərək dövlət idarəsini öz əlində cəmləməsini məsləhət görmüşdür.

Sultan Mahmud səltənətinin ilk həftələrində üsyan rəhbərlərinin tələblərini yerinə yetirməyə məcbur oldu. Yüklü miqdarda mal-dövlət əldə etdikdən sonra özü üçün heç bir rütbə almayan Patrona Xəlil yaxın adamlarını önəmli dövlət məmuriyyətlərinə təyin etdirdi. Bundan başqa Nevşəhərli İbrahim Paşa səltənətində təyin edilən bəzi vergiləri ləğv etdirdi. İstanbul qazısı Dəli İbrahim Əfəndinin təşviqiylə Kağızxana səmtindəki 120 köşk padşahın verdiyi fərmana zidd olaraq dağıdılmışdı. Bundan qəzəblənən Sultan Mahmud günahlarının bağışlanması şərtiylə Ətmeydanındakı çadırlarını dağıdaraq üsyanın yatırılmasını əmr etdi. Dövlət idarəsi rəsmi olmasa da, Patrona Xəlilin səlahiyyətinə keçmiş, bütün bu işlər Ətmeydanından idarə edilməyə başlanmışdı. Bu səbəblə yeni sultan əvvəlcə Patrona Xəlil və tərəfdarlarını aradan qaldırmağa qərar verdi və çox keçmədən bunu bacardı. Sarayda bir məclisə çağırılan Patrona Xəlil və yaxın adamları gizlicə qətlə yetirildi. Hadisələrə qarışan yeniçərilər, boşnaq və albanlar İstanbuldan uzaqlaşdırıldı. 2 sentyabr 1731-ci ildə baş verən bir digər ayaqlanmanın da yayılmadan qarşısı alındı. İstanbulda sərt bir rejim tədbiq edən Sultan Mahmud bir çox tədbirlər aldı; qadınların geyimi, zina, əsnafın yoxlanışı kimi bir çox məsələlərə önəm vermişdir. Bu ilk fəaliyyətini davam etdirərkən, cülusu mərasimiylə Avstriyaya, Lehistana və Çar Rusiyasına elçilər göndərmişdir.

Üsyançıları aradan qaldırıb dövlət idarəsini ələ alan Sultan Mahmud dərhal xarici məsələlərlə məşğul oldu. Bu dönəmdə xüsusilə, Osmanlı-Səfəvi münasibətləri kəskinləşmişdi. Şərq sərdarı təyin etdiyi Bağdad hakimi Əhməd Paşa 15 sentyabr 1731-ci ildə qalib gəlmiş, Həkimoğlu Əli Paşa isə Urmiya və Təbrizi ələ keçirmişdi. 10 yanvar 1732-ci ildə Əhməd Paşa ilə Məhəmməd Rzaqulu xan arasında imzalanan Kirmanşah sülhünə görə, Təbriz, Kirmanşah və Həmədan Səfəvilərə, Gəncə, Tiflis, İrəvan, Şirvan, Şamaxı və Dağıstan bölgəsi Osmanlılara verilmişdir. Ancaq Sultan Mahmud Təbrizin Səfəvilərdə qalmasına razı olamdı. Bu səbəblə sülh tərəfdarı sədrəzəm Topal Osman Paşa və şeyxülislam Abdullah Əfəndini vəzifədən aldı. Darüssəadə ağası Bəşir ağanın təşviqiylə Həkimoğlu Əli Paşa sədarətə gətirildi və 6 oktyabr 1733-cü ildə Səfəvilərə müharibə elan edildi.

O əsnada Qəndəhardan dönən Nadir xan da bu sülhü qəbul etməmiş, Səfəvi taxtını ələ aldıqdan sonra (1732) Kərkükə hücum edərək Bağdadı mühasirəyə almışdı. 8 ay davam edən mühasirə Ərzurum hakimi Osman Paşanın yardımıyla qaldırıldı. Ardından Təbrizin alınmasıyla bağlı Sultan Mahmuda "Qazi" ünvanı verildi. Ancaq Təbrizdə qala bilməyən Osmanlı ordusu geri çəkildi və Bağdad yenidən mühasirə altına alındı. Şərq sərdarı təyin edilən Abdullah Paşanın 1735-ci ilin iyununda İrəvan yaxınlığında baş verən döyüşdə məğlub olaraq şəhid düşməsinin ardından Əli Paşa sədarətdən alındı. Ardından Bağdad hakimi Gürcü İsmayıl Paşa sədarətə, Raqqa hakimi Əhməd Paşa isə şərq sərdarlığına təyin edildi. Bu əsnada Krım xanı və əmrindəki yüzlərlə tatar süvarisinin Sultan Mahmuddan aldığı əmrlə bölgəyə gəlməsi Osmanlı-Rusiya münasibətlərini gərginləşdirir və nəticədə Səfəvilərlə sülh müzakirələrinə başlanmışdır. 1639-cu ildə bağlanan Qəsri-şirin sülhünün şərtləri yenidən müzakirə edilmiş, III Abbası devirərək taxtı ələ keçirən Nadir şah isə cəfəriliyin tanınması ilə hər il Məkkəyə bir həcc əmiri göndərməsi, əsirlərin mübadilə edilməsi və 2 tərəfin də daimi elçi təyin etməsi təklifləriylə Əbdülbaki xanı İstanbula göndərdi. Səfəvi elçisinin apardığı müzakirələr bir nəticə vermədi və Osmanlı tərəfindən Mustafa ağa qarşı tərəfə göndərildi. Nəticədə cəfəriliyin beşinci məzhəb olaraq tanınması qəbul edilməsə də, Nadir şahın səltənəti tanınmış və İranda sünniliyin rəsmi elan edilməsi şərtiylə 1736-cı ildə sülh bağlanmışdır.

Reç-Pospolitanın bölüşdürülməsini müttəfiqi Avstriya ilə öz lehinə çevirən Çar Rusiyası, Osmanlılarla bağlanan sülhə zidd olaraq Ukrayna və Podolye yaxınlığında qalalar inşa etdirmiş, istiqamətinə ordular göndərmişdi. Sultan Mahmudun əmriylə Krım xanının Şimali Qafqaz üzərindən Azərbaycana gəlməsini bəhanə edən Çar ordusu 1736-cı ilin martında hücum etdi və ardından Krım istiqamətində irəliləməyə başlamışdı. Rusların hücumunun ardından 2 may 1736-cı ildə toplanan divan məclisində fransız elçisi Marquis de Villeuneve’ün də təşviqiylə də Rusiyaya müharibəyə elan edildi. Sədrəzəm Seyid Mehmed Paşa orduya sərdar təyin edildi və kaptan-ı dərya Canım Mehmed Paşa donanma ilə birlikdə Krım sahillərinə göndərildi. Trabzon hakimi Yəhya Paşa isə Özi (Oçakov) qalasının mühafizəsinə gətirildi. İran sərhəddindəki ordu hissələrinin bir qismi Kəfəyə göndərilmiş, daha əvvəl Bosniyadan toplanmasına qərar verilən əsgərlər də Babadağı mövqeyində orduya qatılmışdır. Digər yandan fransız elçisi Villeuneve də Avstriyanın müharibəyə daxil olmaması üçün diplomatik yazışmalara başlayır. Ancaq Çariça Anna İvanovna ilə razılaşan VI Karl İstanbuldakı elçisi Talmanın vasitəsilə diplomatik oyunlarla ordunun gecikməsinə çalışırdı. Rusların 13 iyul 1736-cı ildə və digər qalaları ələ keçirməsi, Bağçasaray və Simferopola hücum etməsinə baxmayaraq Osmanlı hökuməti sülh bağlamağa can atırdı. Hətta bölgədəki yerli hakimlərin Avstriyanın da müharibəyə hazırlaşması barədə göndərdiyi xəbərlərə də önəm verilməmişdir. 16 iyun 1736-cı ildə İstanbuldan yola çıxan Osmanlı ordusu Babadağda dayandı. Bu əsnada Sultan Mahmudun hüzuruna çıxan səfir Talman ordunun irəliləməsini gecikdirməyə davam edirdi. Sülh müzakirələrinin aparılacağı yerin müəyyən edilməsinə baxmayaraq Avstriyanın 3 istiqamətdə Osmanlıya hücuma keçməsi ilə müharibə başladı (iyun 1737).

11 iyul 1737-ci ildə ruslar Özi (Oçakov) qalasını işğal etmiş, Avstriya isə Niş, Banyaluka, İzvornikə hücum edərək Valaxiyaya daxil olmuş, Buxaresti ələ keçirmişdi. Bu itkilərin ardından sədarətdə dəyişiklik edən Sultan Mahmud Muhsinzadə Abdullah Paşanı sədrəzəm təyin etdi. Rumeli bəylərbəyi təyin edilən Körpülüzadə Hafiz Əhməd Paşa isə Nişi azad etməklə vəzifələndirildi. Sədrəzəm Abdullah Paşa Banyalukada, Həkimoğlu Əli Paşa Bosniyada, isə Vidin yaxınlığında düşməni geri çəkilməyə məcbur edərkən Hafiz Əhməd Paşa Nişə daxil oldu. Ordunun İstanbula qayıtmasının ardından sədarətə gətirən Sultan Mahmud fransız elçisinin vasitəçiliyi ilə sülh müzakirələrinə razılıq verir ancaq sərhəd bölgəsində təhkimatı davam etdirmiş və əsas planı Belqradın geri alınması üzərinə qurmuşdur. Bu əsnada bir müddətdir Təkirdağda olan II Rakoçi 1738-ci ilin əvvəlində Ərdəl taxtına layiq görülmüş və bölgəyə göndərilmişdi. Həmin ilin baharında səfərə çıxan Osmanlı ordusu avqust ayına qədər bölgəyə hakim oldu və Belqrada hücumlara başladı.

Qara dənizə açılan rus donanması kaptan-ı dərya Süleyman paşa tərəfindən yandırıldı. Bu əsnada aparılan və Fransanın vasitəçilik etdiyi sülh müzakirələri də müttəfiq dövlətlər tərəfindən qəbul edilmirdi. Ardından yeni sədarətə gətirilən 1739-cu ilin aprelində yeni bir səfərə çıxır və hədəf Belqrad təyin edilir. Belqrad istiqamətində əldə edilən zəfərlərin ardından Belqrad geri alındı və Avstriya hökuməti Osmanlılara sülh təklif etdi. 28 sentyabr 1739-cu ildə bağlanan 27 illik sülhlə müharibəyə son qoyulmuş, Avstriya ordusu Dunay çayının şimalına çəkilmişdir. 10 yanvar 1737-ci ildə Osmanlı hökumətinin İsveçlə bağladığı ticarət müqaviləsi də rusları təlaşa saldı və nəhayət 12 dekabr 1739-cu ildə ruslarla sülh bağlanmışdır. Sülhə görə, yalnız ruslara verildi və vasitəçi olan fransız elçisi Villeuneve 1740-cı ildə yeni kapitulyasiya almışdır. 4 yanvar 1740-cı ildə İsveçlə bir müdafiə sazişi və yenə Fransa elçisinin vasitəçiliyi ilə İspaniyayla ticarət müqaviləsi bağlandı. Beləliklə, 1768-ci ilə qədər davam edən uzun bir sülh dönəmi başlamışdır.

Müharibə şəraitinin sona çatmasının ardından başlayan ağır qış şərtləri 1740-cı ildə kiçik bir üsyana səbəb olsa da, qısa zamanda yatırılmışdır. Bu əsnada şərqdə Nadir şahın fəaliyyəti yeni problemlərə yol açmışdı. Nadir şahın Bağdadı geri istəməsi, ardından buranı və Kərkükü mühasirəyə alaraq 1743-cü ilin iyulunda Kərkükü almasının ardından yeni bir müharibə dövrü başlamışdır. Sultan Mahmud Həkimoğlu Əli Paşanı sədarətdən alıb yerinə gətirdiyi Seyid Həsən Paşanı şərq səfərinə göndərdi. Bu əsnada bir müddətdir Rodosda olan Səfəvi sülaləsindən Səfi Mirzə İran taxtına namizəd göstərilmiş, ancaq Qars yaxınlığında gedən döyüşdə uğur qazanılmamışdır. Mübarizə 9 dekabr 1744-cü ilə qədər davam etdi. Şərq sərdarı Əhməd Paşanın yerinə gətirilən Mehmed Paşa düşməni məğlub edib İrəvana qədər irəliləsə də, döyüşdə şəhid düşməsinin ardından ordu dağıldı və Qars qalası əldən çıxdı. Ancaq Diyarbəkir hakimi Abdullah Paşanın Həmədana etdiyi hücumlarla çətin vəziyyətə düşən Nadir şah, öncəki istəklərindən əl çəkdiyini, Mosul və Bəsrənin ona verilməsi şərtiylə sülhə razı olduğunu bildirdi. İstanbula gələn Fətəli xanın apardığı danışıqlıqların ardından Nazif Mustafa Əfəndi Qəzvinə göndərildi və Qəsri-şirin sülhünün şərtləri daxilində yeni bir sülh bağlandı (4 sentyabr 1746). Nadir şahın dostluq əlaməti olaraq göndərdiyi olduqca qiymətli daşlarla bəzədilmiş taxt, şahın sui-qəsdlə ölümü səbəbilə çıxan qarışıqlıqda uzun müddət Bağdadda qalmış, ancaq III Mustafa zamanında İstanbula gətirilmişdir.

1740-cı ildə VI Karlın vəfatından və Nadir şahın sui-qəsdlə öldürülməsindən sonra yaranan taxt mübarizəsinə Fransanın təhrikinə baxmayaraq qatılmayan Sultan Mahmud səltənəti boyunca Darüssəadə ağası Bəşir ağa zamanında çıxan saray ağaları hadisəsi, Anadoludakı ləvənd quldurlarının aradan qaldırılması, Şamda Seyid Fəthinin cəzalandırılması, 1748-ci ilin iyulunda İstanbulda çıxan üsyan və Nəcddəki vəhhabi məsələsi ilə məşğul olmuşdur. Ordunu gücləndirməyə və müasirləşdirməyə çalışan Sultan Mahmud yeniçəri ocağına qarışmasa da, onları nəzarət altına aldı. Sultan Əhməd dönəmində siyasi sığınacaq istəyən ancaq bu istəyi Sultan Mahmud dönəmində gerçəkləşən və Humbaracı ocağında islahat aparan fransız mütəxəssisi Humbaracı Əhməd Paşa (Comte de Bonneval) bir yandan maaşlı yeni bir humbaracı birliyi təşkil etmiş, digər yandan 1734-cü ildə Üsküdarda yeni bir humbaracı məktəbi açmışdır. Beləliklə, III Mustafa və III Səlim dönəmində qurulacaq yeni məktəb və ocaqların ilk nümunələri yaradılmışdır. İbrahim Mütəfərrikanın ölümündən sonra (1747) bağlanan mətbəənin yenidən fəaliyyətə başlaması, yeni kağız emalatxanalarının açılması, yanğınlara qarşı ilk dəfə xortumlu tulumbacıların istifadə edilməsi məhz bu dövrə təsadüf edir.

Osmanlı dövlətinə son parlaq dönəmini yaşadan və xələflərinə uzun bir sülh dönəmi buraxan Sultan Mahmud 13 dekabr 1754-cü ildə cümə namazından qayıdarkən Topqapı sarayının Dəmirqapı girişində halı pisləşərək vəfat etmişdir. Nuruosmaniyə məscidi yaxınlığında öz adına türbə inşa etdirsə də, xələfi III Osmanın əmriylə Yeni məscid yanındakı Validə Turhan Sultan türbəsinə atasının yanına dəfn edilmişdir. "Sebkati" ünvanıyla şeirlər yazmış, musiqiylə məşğul olmuş və günümüzə gəlib çıxmış bəzi bəstələri vardır. Bir neçə xanımı olsa da, övladı olmamışdır.

• Alicənab xanım (ö. 1775)
• Mihrişah xanım (ö. 16 mart 1762)
• Ayşə xanım (ö. 1764) — Qaracaəhməd məzarlığına dəfn edilmişdir.
• Hatəm xanım (ö. 1770) — Üsküdar Ayazma məscidinin həzirəsində dəfn edilmişdir.
• Verdinaz xanım (ö. 16 dekabr 1804) — Şahzadə külliyəsinin həzirəsində dəfn edilmişdir.
• Xədicə Rami xanım (ö. 16 yanvar 1780)
• Təryal xanım (ö. 1789)
• Həbibə xanım (ö. 13 dekabr 1754)