Муса Джалиль родился 2 (15) февраля 1906 года в деревне Мустафино Оренбургской области.
Учился в Оренбургском медресе "Хусания". В 10—11 лет начал писать стихи, но, к сожалению, они были утеряны. Первое сохранившееся стихотворение ("Бәхет") было написано им в 13 лет. В 1919 году комсомол, вступил в комсомол и продолжил учёбу в Татарском институте народного образования (Оренбург). Участник Гражданской войны.
В 1927 году поступил на литературное отделение этнологического факультета МГУ. После его реорганизации окончил в 1931 году литературный факультет МГУ.
В 1931-1932 годах был редактором татарских детских журналов, издававшихся при ЦК ВЛКСМ. С 1933 года завотделом литературы и искусства татарской газеты "Коммунист", выходившей в Москве.
Жил в тверском районе по адресу: Столешников переулок, д. 11. Здесь у него родилась дочь Чулпан.
В 1932 году жил и работал в городе Надеждинск (современное название — Серов). В 1934 вышли два его сборника: "Орденоносные миллионы" на комсомольскую тему и "Стихи и поэмы".
В 1939-1941 годах был ответственным секретарём Союза писателей Татарской АССР, работал заведующим литературной частью Татарского оперного театра.
В 1941 году призван в Красную Армию. В звании старшего политрука воевал на Ленинградском и Волховском фронтах, был корреспондентом газеты "Отвага".
26 июня 1942 года в ходе Любанской наступательной операции у деревни Мясной Бор Муса Джалиль был тяжело ранен в грудь и попал в плен. Вступил в созданный немцами легиог "Идель-Урал". В Едлиньске около Радома (польша), где формировался легион "Идель-Урал", Муса организовал среди легионеров подпольную группу и устраивал побеги военнопленных.
Пользуясь тем, что ему поручили вести культурно-просветительскую работу, Джалиль, разъезжая по лагерям для военнопленных, устанавливал конспиративные связи и под видом отбора самодеятельных артистов для созданной в легионе хоровой капеллы вербовал новых членов подпольной организации. Он был связан с подпольной организацией под названием "Берлинский комитет ВКП(б)", которую возглавлял Н.С.Бушманов.
Сформированный первым 825-й батальон легиона "Идель-Урал", направленный в Витебск, поднял восстание 21 февраля 1943 г., в ходе которого часть бойцов (ок. 500—600 чел.) покинула расположение части и с оружием в руках присоединились к белорусским партизанам. Личный состав остальных 6 батальонов легиона, при попытке использовать их в боевых действиях, также часто переходил на сторону РККА и партизан.
В августе 1943 года гестапо арестовало Джалиля и большинство членов его подпольной группы за несколько дней до тщательно подготавливаемого восстания военнопленных. За участие в подпольной организации Муса Джалиль был казнён на гильотине 25 августа 1944 года в тюрьме в Берлине.
В 1946 году МГБ СССР завело розыскное дело на Мусу Джалиля. Он обвинялся в измене Родине и пособничестве врагу. В апреле 1947 года имя Мусы Джалиля было включено в список особо опасных преступников.
В 1946 году бывший военнопленный Нигмат Терегулов принёс в Союз писателей Татарии блокнот с шестью десятками стихов Джалиля. Через год из советского консульства в Брюсселе пришла вторая тетрадь. Из Моабитской тюрьмы её вынес бельгийский участник Сопротивления Андре Тиммерманс. Он сидел в одной камере с Джалилем в Моабитской тюрьме. В их последнюю встречу Муса сказал, что его и группу его товарищей-татар скоро казнят, и отдал тетрадь Тиммермансу, попросив передать её на родину.
Был ещё один сборник стихов из Моабита, его привёз бывший военнопленный Габбас Шарипов. Терегулов и Шарипов были арестованы. Терегулов погиб в лагере. Габбас Шарипов отбыл наказание (10 лет), затем жил в Волгоградской области.
В январе 1946 году в советское посольство в Риме турецкий подданный татарин Казим Миршан принёс ещё одну тетрадь. Сборник отправлен в Москву, где след его потерялся. Сборник передали в министерство иностранных дел, затем в МГБ, затем в СМЕРШ. C 1979 года поиски этих тетрадей не дали результатов.
"Моабитская тетрадь" попала в руки поэту Константину Симонову, который организовал перевод стихов Джалиля на русский язык, снял клеветнические наветы с поэта и доказал патриотическую деятельность его подпольной группы. Статья К. Симонова о Мусе Джалиле была напечатана в одной из центральных газет в 1953 году, после чего началось триумфальное "шествие" подвига поэта и его товарищей в народное сознание. Немалую роль в реабилитации Мусы Джалиля сыграл и его друг, писатель Гази Кашшаф.
В 1956 году посмертно был удостоен звания Героя Советского Союза, в 1957 году стал лауреатом Ленинской премии. В 1966 году отмечался первый юбилей поэта, организованный в колхозе, названном его именем, на его родине, в селе Мустафино, где присутствовали многие знаменитые писатели и родственники из разных стран.