Муса Джалиль учился в Оренбургском медресе «Хусаиния». В 1919 году вступил в комсомол и продолжил учёбу в Татарском институте народного образования.

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. Здесь он знакомится с советскими поэтами А. Жаровым, А. Безыменским, М. Светловым.

В 1932 году Джалиль жил и работал в городе Надеждинск (г.Серов). В 1934 году 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 зав. 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 «Отвага».

В июне 1942 года во время Любанской операции советских войск Муса Джалиль был тяжело ранен и попал в плен. Для того, чтобы иметь возможность продолжать участвовать в борьбе с врагом, Джалиль вступил в созданный немцами легион «Идель-Урал». Муса организовал среди легионеров подпольную группу. 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)», возглавлявшейся Н. С. Бушмановым.

В августе 1943 года гестапо арестовало Джалиля и большинство членов его подпольной группы. За участие в подпольной организации Муса Джалиль был казнён на гильотине 25 августа 1944 года в тюрьме Плётцензее в Берлине.

Написанная в тюрьме «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.

В 1956 году посмертно был удостоен звания Героя Советского Союза, в 1957 году стал лауреатом Ленинской премии.