محمد معین در ۹ ثور/اردیبهشت سال ۱۲۹۷ هجری خورشیدی در شهر رشت دیده به جهان گشود. آموزشهای ابتدایی و متوسطه را در زادگاهش گذراند و پس از آن برای ادامهی تحصیل به تهران رفت. در دارالفنون، آموزش رسمی خود را پی گرفت و سپس وارد دانشکدهی ادبیات دانشگاه تهران شد.
در دانشگاه، زیر نظر استادانی چون ملکالشعرا بهار به تحصیل پرداخت و از محضر آنان بهرهی فراوان برد. پایاننامهی دکترای او با عنوان «تحلیل و بررسی واژگان فارسی» در سال ۱۳۲۱ هجری خورشیدی پذیرفته شد و او را به عنوان یکی از نخستین دکترهای ادبیات فارسی در ایران معرفی کرد.
معین پس از فراغت از تحصیل، در دانشگاه تهران به تدریس زبان و ادبیات فارسی، زبانشناسی و فرهنگ ایران اشتغال یافت. بهواسطهی پژوهشهای ژرف، نگاه دقیق به تحولات زبان، و روش علمی در آموزش، بهزودی جایگاه ممتاز علمی در محافل ادبی کشور پیدا کرد. او در همین دوران، همکاری نزدیکی با علیاکبر دهخدا داشت و از اعضای مؤثر در تدوین و تکمیل لغتنامهی دهخدا بهشمار میرفت. پس از درگذشت دهخدا، به عنوان مسئول علمی کار ادامهی تدوین آن لغتنامه انتخاب شد.
در کنار تدریس و تحقیق، دکتر معین عضو فرهنگستان زبان و ادب فارسی نیز بود و در تدوین اصطلاحات علمی، فرهنگی و دانشگاهی مشارکت مؤثر داشت. بزرگترین یادگار مستقل او در فرهنگنگاری، تألیف «فرهنگ معین» است؛ اثری مرجع، چهارجلدی و جامع که برای سالها از مهمترین منابع واژگانی در زبان فارسی به شمار میرود. افزون بر آن، کتابهایی چون «مزدیسنا و تأثیر آن در ادبیات فارسی»، «مجموعه مقالات ادبی و فرهنگی» و «برگزیده متون کهن فارسی» از دیگر آثار او هستند که نمایانگر عمق پژوهشهای او در حوزهی زبان، فرهنگ، اسطوره و ادبیات فارسی است.
محمد معین در واپسین سالهای عمر، دچار بیماری شد و پس از یک دورهی کما که توجه عمومی مردم و رسانهها را برانگیخت، در سیزدهم تیر/سرطان سال ۱۳۵۰ هجری خورشیدی چشم از جهان فروبست. پیکرش، بنا بر وصیت خودش، در کنار آرامگاه شیخ اجل سعدی شیرازی در شیراز به خاک سپرده شد؛ جایی که بسیاری از دوستداران فرهنگ و زبان فارسی هنوز به احترام او سر فرود میآورند.