Mahmud Səfər oğlu Ağayev 1897-ci ildə Bakıda anadan olub.

1910-cu ildə ibtidai rus-tatar (rus-Azərbaycan) məktəbini bitirib. Atası ilə İrana gedib, bir müddət orada yaşayıb. 1912-ci ildə Azərbaycana qayıtdıqdan sonra dərzi sənətinə yiyələnib.

Fəal ictimai işlərə qoşulub, 1917-ci ildə bolşevik partiyasının üzvlüyünə qəbul olunub. 1922–1925-ci illərdə Moskvada Kommunist Universitetində, 1929–1933-cü illərdə isə Qırmızı Professura Ədəbiyyat İnstitutunda oxuyub.

Dövrünün mötəbər ali məktəblərində təhsil almış Mahmud Ağayev Azərbaycana qayıtdıqdan sonra əvvəlcə AK(b)PMK-nın orqanı olan "Bolşevik" jurnalının redaktoru vəzifəsində çalışıb. Sonra o, "Kommunist" qəzetinə redaktor təyin edilib. Mətbuat sahəsindən AK(b)P Bakı Komitəsinə şöbə müdiri göndərilib, respublika marksizm-leninizm kurslarının direktoru vəzifəsində çalışıb. AK(b)PMK və Azərbaycan SSR MİK-in üzvü olub.

Mahmud Ağayev 1934-cü ildə Azərbaycanın xalq maarifi komissarı vəzifəsində çalışıb.

1934-cü il sentyabr ayının 3-də SSRİ XKC və ÜİK(b)PMK ibtidai, natamam orta və orta məktəbdə tədris işinin təşkili və daxili intizam haqqında qərar qəbul edib. Bundan sonra hər bir sinifdə dərslərin miqdarı müəyyənləşdirilir, məktəblərə qəbul, sinifdən-sinfə keçmə, şagirdləri rəğbətləndirmə və cəzalandırma, şagird bileti, şagirdlər üçün qaydalar və s. haqqında mühüm tədbirlər həyata keçirilib.

1934-cü ildə xalq maarifi sahəsində ən mühüm məsələ ibtidai və orta məktəblərin quruluşundakı dəyişikliklərlə bağlı idi. XKS və ÜİK(b)P MK-nın 15 may 1934-cü il tarixli qərarına əsasən ibtidai məktəblər 4 sinifdən (I–IV), natamam orta məktəblər 7 sinifdən (I–VII) və orta məktəblər 10 sinifdən (I–X) ibarət təşkil edilib.

Mahmud Ağayev xalq maarifi komissarı işlədiyi dövrdə məktəblərdə bədən tərbiyəsi dərsləri, davamiyyət, şagirdlərin ictimai işləri, dərsin müddəti, tənəffüslər, ev tapşırıqlarının həcmi, məktəblərdə dərsin başlanması və s. məsələlərlə əlaqədar mühüm sənədlər qəbul edilib.

Mahmud Ağayev 1937-ci ildə vəfat edib.