中學開始寫詩，17歲考入清華大學外語系。
1937“七？“7”事件後，隨大學南下長沙，後徒步前往昆明。從65438年到0939年，他開始系統地接觸現代主義英語詩歌和文學理論，他的創作發生了變化並走向成熟。1940畢業於國立西南聯大外語系，留校任助教。1942年2月，24歲的穆旦報名參加中國駐緬甸遠征軍，擔任助教，進入緬甸抗日戰場，在第5軍司令部任中校翻譯，副軍長杜兼任軍長。同年5月至9月，中國遠征軍首次入緬失敗。穆旦經歷了震驚中外的野人山閉關。他在遮天蔽日的雨林裏翻山越嶺，病好了，穿過壹堆堆白骨逃出了野人山。後來，1945年9月，他根據在緬甸作戰的經歷，寫下了中國現代主義詩歌史上的著名詩篇——森林的魅力——康虎河上的祭骨。1943回國後經歷了幾年不穩定的生活。1945年創辦沈陽新報，任總編輯。1947年，參加了後來被稱為“九葉詩派”的創作活動。1949年8月赴美國留學，獲芝加哥大學文學碩士學位。1953年初回國，在南開大學外語系任副教授，致力於俄英詩歌翻譯。1958被指控歷史反革命，被控制、批判、勞動改造十余年，停止詩歌創作，堅持翻譯。1975恢復詩歌創作。1977春節因病去世。1979平反。
主要著作有:《遠征記》(1945)、《穆旦詩集》(1939-1945)、《齊》(1947)、《穆旦詩集》。奧涅金(1957)，唐璜(1980)，現代英語詩選(1985)等多部譯詩。