Муса Джалиль родился в селе Мустафино Оренбургской губернии шестым ребенком в семье. Отец — Мустафа Джалилов, мать — Рахима Джалилова (девичья фамилия — Сайфуллина).
В 10-11 лет начал писать стихи, но они были утеряны. Первое уцелевшее стихотворение («Счастье») было написано в 13 лет. В 1919 году он вступил в комсомол и продолжил учебу в Татарском Институте Народного Образования (Оренбург). Участвовал в Гражданской войне.
В 1931 году окончил литературный факультет Московского государственного университета.
В 1931-1932 годах был редактором татарских детских журналов, издававшихся при ВЛКСМ.
С 1933 года — заведующий отделом литературы и искусства газеты «Коммунист», выходившей в Москве. Там он познакомился с советскими поэтами Александром Жаровым, Александром Безыменским, Михаилом Светловым.
С 1932 года жил и работал в городе Надеждинске (ныне Серов) Свердловской области.
В 1934 году вышли два его сборника: «Орденоносные миллионы» на комсомольскую тему и «Стихи и поэмы». Работал с молодежью, благодаря ему в татарскую литературу пришли А. Алиш, Г. Абсалямов.
В 1939-1941 годах был ответственным секретарем Союза писателей Татарской АССР, заведовал литературной частью Татарского оперного театра.
В 1941 году был призван в Красную Армию. В звании старшего политрука воевал на Ленинградском и Волховском фронтах, был корреспондентом газеты «Подвиг».
26 июня 1942 года был тяжело ранен и попал в плен. Вступил в созданный немцами легион «Идель-Урал» и участвовал в его подпольной организации. Джалиль, пользуясь тем, что ему поручили вести культурно-просветительскую работу, разъезжал по лагерям для военнопленных, устанавливал конспиративные связи и нанимал новых людей в подпольную организацию.
Их усилиями первый 825-й батальон легиона «Волга-Урал», направленный в Витебск, 21 февраля 1943 года поднял восстание, часть бойцов (500-600 человек) с оружием присоединилась к белорусским партизанам. Другие бойцы также часто переходили на сторону Красной Армии и партизан.
После этих событий гестапо вышло на след подпольной организации: им помог один предатель. В августе 1943 года гестапо арестовало несколько сотен членов подпольной группы. Среди них был и Муса Джалиль. Его заключили в моабитскую тюрьму. Он был казнен на гильотине 25 августа 1944 года в тюрьме Плетцензее в Берлине.
Перед казнью Муса передал стихи своему соседу по камере Андре Тиммермансу. Эти записи известны как «Моабитская тетрадь». Стихи Джалиля переведены на многие языки.
Первоначально Муса Джалиль был обвинен в измене Родине и пособничестве врагу. В апреле 1947 года его имя было включено в список особо опасных преступников.
Константин Симонов, начавший борьбу за оправдание Джалиля, разыскал его сокамерника — Андре Тиммерманса и взял у него интервью о последних месяцах жизни поэта. Вышедшая в 1956 году статья «Сосед по камере » не только полностью реабилитировала Джалиля, но и принесла ему широкую известность среди народа. В том же году Джалилю было присвоено звание Героя Советского Союза.
