1937-ci ildə Finlandiyanın Viypuri şəhərində (indiki Vıborq, Rusiya) Norveç əsilli zabitin ailəsində anadan olmuşdur. 1939–1940-cı illər Sovet-Fin müharibəsi dövründə ailəsi Kuopio, 1952-ci ildə Oulu şəhərinə köçmüş, 1959-cu ildə Marti pedaqoji şöbəsini qiyabi bitirmişdir.

Ouluda Gənclərin Xristian Assosiasiyasına daxil olan Axtisaari 1960-cı ildə Kəraçiyə (Pakistan) gedərək bu qurumun fiziki tərbiyə məktəbinə başçılıq edir. 1963-cü ildə ölkəsinə qayıdaraq paytaxt Helsinkidə Politexnik texnikumuna girir və inkişaf etməkdə olan ölkələrə yardım göstərən təşkilatlarda çalışır.

1965-ci ildə Finlandiya Xarici İşlər Nazirliyi sisteminə keçir. 1973-cü ildə Finlandiyanın Tanzaniyadakı səfiri təyin olunur. 1975-ci ildə ölkəsinin Zambiya, Somali və Mozambikdəki diplomatik missiyalarına da başçılıq edir. 1977–1981-ci illərdə BMT-nin Namibiyadakı səlahiyyətli nümayəndəsi postunu tutur.

1984-cü ildə Finlandiyaya qayıdan Axtisaari yenidən Xarici İşlər Nazirliyində işləyir. Daha sonra Nyu-Yorkda BMT baş katibinin təsərrüfat və administrativ məsələlər üzrə müavini olur.

1989–1990-cı illərdə Axtisaari BMT-nin Namibiyada demokratik seçkilərin keçirilməsinə hazırlıq görən hərbi və mülki kontingentinə rəhbərlik edir. 1991-ci ildə Finlandiyanın Xarici İşlər Nazirliyinə rəhbərlik edir. 1992–1993-cü illərdə BMT-nin Bosniya və Herseqovina üzrə işçi qrupunun həmsədri olur.

1993-cü ildə Sosial Demokrat Partiyasına daxil olur və prezidentliyə namizəd göstərilir. 1994-cü ildə ilk ümumxalq seçkisində Finlandiya prezidenti seçilir. Prezidentlik müddətini başa vurduqdan sonra "Böhranları İdarəetmə Təşəbbüsü" (Crisis Management İniatiative) qeyri-hökumət təşkilatını təsis edir.

Axtisaari 2000-ci ildə Avstriyanın diplomatik izolyasiyadan çıxarılmasında rol oynamışdır. 2000–2001-ci illərdə İrlandiya Respublika Ordusuna məxsus hərbi bazaların inspeksiyasında iştirak etmiş, 2005-ci ildə onun vasitəçiliyi ilə İndoneziya hökuməti və Açex separatçı hərəkatı arasında sülh müqaviləsi bağlanmışdır. Elə həmin il Axtisaari BMT Baş katibinin Kosovo üzrə xüsusi nümayəndəsi təyin olunur. Kosovonun Serbiyadan ayrılması planının müəlliflərindən biridir.

2008-ci ildə BMT Baş katibinin Kosovo münaqişəsi üzrə xüsusi nümayəndəsi, Finlandiyanın keçmiş prezidenti Marti Axtisaari Sülh sahəsində Nobel mükafatına layiq görülür. Nobel bəyanatında deyilir ki, Ahtisaari ciddi və uzunmüddətli münaqişələrin, o cümlədən Namibiya, Açe (İndoneziya), Kosovo, Serbiya və İraqdakı münaqişələrin həllində mühüm rol oynayıb.

Həyat yoldaşı Eeva Axtisaari ilə 1968-ci ildə ailə qurub. Oğlu Marko Axtisaari "Nokia" şirkətinin direktorlarından biridir.