مسعود کیمیایی در روز ۷ مرداد ۱۳۲۰ در کوچه سید ابراهیم خیابان ری تهران زاده شد. پس از آن به ترتیب در کوچه دردار، آصف‌الدوله، سقاباشی، عین‌الدوله و سرانجام در خیابان بهار ساکن شد. او دو خواهر و یک برادر دارد. دیپلم متوسطه را از دبیرستان بدر گرفت. بعد از پایان دبیرستان کم‌کم وارد عوالم روشنفکری شد و همراه چند تن از دوستان علاقه‌مند، گروه انتشارات طرفه را بنیاد نهاد. از همان دوره به موسیقی هم علاقه‌مند شد و چند ساز مانند پیانو و گیتار را در حد غیر حرفه‌ای می‌نوازد. اما بیشترین کشش و علاقه او به سینما بود. او تاکنون دوبار ازدواج کرده؛ نخست با گیتی پاشایی (آهنگساز و خواننده۱۳۷۰-۱۳۴۸)، که حاصل آن پولاد کیمیایی (بازیگر) بود و پس از آن با گوگوش، خواننده سرشناس (۱۳۸۲-۱۳۷۰).

کیمیایی تحصیلات آکادمیک کارگردانی ندارد. تمام آموخته‌های تکنیکی و فنی او از سینما به حضور در گروه دستیاران فیلم قهرمانان به کارگردانی ژان نگولسکو و دستیاری ساموئل خاچیکیان در فیلم خداحافظ تهران محدود می‌شود. فیلمهایی که کارگردانی نموده:قیصر.رضاموتوری.داش آکل.بلوچ.خاک. گوزن ها.غزل.سفرسنگ.خط قرمز.دندان مار.سلطان. جرم

همکاری با کیمیایی
یکی از توانایی‌های بالای کیمیایی بازی گرفتن از بازیگران خود است. به همین دلیل بسیاری از بازیگران بهترین بازیشان را در فیلم‌های او ایفا کرده‌اند. امین تارخ بازیگر برجسته ایران دراین باره اینچنین گفته‌است: «بازیگران برنده اصلی فیلم‌های کیمیایی اند». تعداد زیادی از بازیگران برجسته‌ی سینمای ایران را کیمیایی مطرح کرده‌است: فرامرز قریبیان، فریبرز عرب نیا، بهرام رادان، بهمن مفید، سعید کنگرانی، هدیه تهرانی، فریماه فرجامی، محمدرضا فروتن، فرامرز صدیقی، احمد نجفی، میترا حجار ،شیلا خداداد ، پولاد کیمیایی و... . کارگردانان مطرحی همانند امیر نادری، تهمینه میلانی، سامان مقدم و... نیز کار خود را ابتدا با سینمای کیمیایی شروع کرده‌اند. همچنین چهره‌های مطرحی چون عباس کیارستمی، جعفر پناهی و اصغر فرهادی و ... نیز سابقه همکاری با کیمیایی را دارند.

حاشیه و جنجال‌ها
کیمیایی پیش از انقلاب به عنوان یک فیلمساز مردمی (و گاهی سیاسی) شناخته شد. او پس از انقلاب هم سعی در نشان دادن مشکلات سیاسی-اجتماعی ایران داشت که هیچگاه به توفیق پیش از انقلاب خود دست نیافت. ولی در تمام این سالها، از جنجال موج نو در سینما با فیلم قیصر، سر وصدای فیلم گوزن‌ها و آتش گرفتن سینما رکس آبادان گرفته تا توقیف فیلم خط قرمز، جنجال ازدواج با گوگوش و... همواره موضوع بحث بوده‌است، به ویژه پس از انقلاب که انتقاد از فیلم‌هایش فزونی یافته‌است. البته کیمیایی معتقد است منتقدان به جای فیلم‌هایش خود او را نقد می‌کنند و مشکل اصلی آنها با زندگی شخصی اوست. روزنامه کیهان در سال ۱۳۵۴ گفت‌وگویی با مسعود کیمیایی منتشر می‌کند. کیمیایی دراین مصاحبه که در سایت پارس توریسم پس از سال ها منتشر شده می‌گوید:

«شغل من فیلمسازی نیست. بلکه من گاهی مشغول فیلم ساختن می‌شوم. زیرا سینما کوچک‌ تر و بی حیاتر از آن‌ست که همه‌ی زندگی من باشد. اصولا هنر کوچکتر از آنست که همه‌ی زندگی آدم باشد. این حرف را به حساب روشفکربازی نگذارید، چون من روشنفکر نیستم. فقط یک انسانم. این را به قشنگ‌ترین چیزهای زندگیم و به خون بچه‌ام قسم می‌خورم که من روشنفکر نیستم!»

ترانه سرایی
گفته می‌شود کیمیایی با نام مستعار نصرت فرزانه برای اولین آلبوم گوگوش بعد از خروج از ایران، یعنی آلبوم «زرتشت»، ترانه‌سرایی کرد. خروج گوگوش از کشور و به دنبال آن تور کنسرت‌های گوگوش، جنجال‌های زیادی را به دنبال داشت. ولی آن‌چه که همگان بر آن اتفاق نظر دارند نقش کیمیایی در خارج شدن گوگوش از کشور و شکستن سکوت ۲۰ ساله‌ی اوست.