آیت‌الله طالقانی در سال 1289 شمسی در یک خانواده‌ی ساده و مذهبی در روستای «کَل یزد» از توابع طالقان دیده به جهان گشود. پدرش سیدابوالحسن طالقانی از مبارزان دوره‌ی رضاخان و همکار و همرزم مرحوم «سیدحسن مدرس» بود و از طریق شغل ساعت‌سازی روزگار می‌گذراند. آیت‌الله طالقانی نیز تحصیلات ابتدایی را در همان روستا و نزد پدر گذراند و پس از آن برای تحصیل علوم دینی به مدرسه رضویه و بعد فیضیه قم رفت و تا سال 1317 مشغول تحصیل بود. پس از آن در مدرسه سپهسالار مشغول تدریس علوم دینی شد. در اولین سال‌های تأسیس حوزه علمیة قم برای ادامه تحصیل در سطح عالی بار دیگر به عنوان طلبه به کلاس‌های درس بازگشت و نزد اساتید بزرگی چون مرحوم آیت‌الله سیدمحمد حجت، آیت‌الله سید محمدتقی خوانساری و نیز آیت‌الله حاج شیخ عبدالکریم حائری (مؤسس حوزه علمیه قم) به فراگیری علوم اسلامی در سطح عالی پرداخت و درجة اجتهاد را از مرحوم حائری یزدی دریافت کرد. آغاز مبارزات سیاسی او به واقعه کشف حجاب و قضیه جواز گرفتن برای عمامه در زمان رضاخان برمی‌گردد که مخالفت‌های شدید و آشکارش موجب حبس و تبعید وی گردید. در سال 1320 در حالی که در زندان به سر می‌برد تفسیر قرآن را با در نظر گرفتن نیاز نسل جوان آغاز نمود و پس از آزادی «کانون اسلامی» را بنیان گذارد. ایشان در سال‌های 31 ـ 1330 به پیشنهاد مرحوم آیت‌الله‌العظمی بروجردی، جهت شرکت در «کنفرانس کشورهای اسلامی» که برای تشریک مساعی بین مسلمانان کشورهای مختلف تشکیل شده بود به مصر و اردن سفر کرد و از نزدیک با مسائل دنیای اسلام آشنا شد. این فعالیت‌ها ادامه داشت تا اینکه در 28 مرداد 1332 به علت پنهان کردن نواب صفوی، رهبر گروه فدائیان اسلام، دستگیر و به زندان محکوم شد. در سال 1333، نهضت «مقاومت ملی» را با همکاری جمعی از مبارزین مسلمان تأسیس نمود.
پس از شکل‌گیری نهضت روحانیت به رهبری امام‌خمینی(س) در سال 1341 و طرح مسائلی چون «انجمن‌های ایالتی و ولایتی» و «انقلاب سفید» به پیروی از حضرت امام‌خمینی(س) به مخالفت با رژیم شاه پرداخت و به دلیل فعالیت‌های بسیار در همان سال به زندان افتاد و در اوایل خرداد 1342، به همراه چند تن از روحانیون آزاد گردید ولی بار دیگر در همان سال در ارتباط با وقایع 15 خرداد و انتشار مقاله‌ای از سوی او با عنوان «دیکتاتوری خون می‌ریزد» دستگیر و در زندان قصر مورد شکنجه و آزار قرار گرفت.
در سال 1350 در پی ممانعت کمیسیون امنیت شهر از برگزاری نماز عید فطر و مخالفت آشکار ایشان، آیت‌الله طالقانی دستگیر و پس از محاکمه به سه سال تبعید در زابل محکوم شدند. پس از سه ماه محل تبعید ایشان به کرمان انتقال یافت. اما در همان سال، در پایان جشن‌های دو هزار و پانصد ساله بار دیگر به جرم فعالیت سیاسی بازداشت و زندانی شد و بار دیگر محکوم به تبعید در جنوب ایران گشت. پس از چندی به سبب همکاری چند نفر از گروه مجاهدین خلق، با مأموران ساواک عده‌ی زیادی از مبارزان از جمله آیت‌الله طالقانی دستگیر شدند.
در جریان محاکمه و در پی قرائت کیفرخواست دادستان، او دادگاه را غیرقانونی اعلام کرد و در دفاع از خود هیچ سخنی نگفت. دوران سخت شکنجه و زندان آغاز گشت و تا اوج‌گیری مبارزات مردم ایران در سال 1357 ادامه یافت تا اینکه به سبب فشار مردم و درخواست آزادی او در راهپیمایی‌های چند میلیونی، رژیم ناچار به آزاد نمودن او از زندان شد. منزل آیت‌الله طالقانی در حوالی پیچ‌شمیران به مرکز فرماندهی انقلاب در تهران و بسیج و هماهنگ کردن توده‌‌ها بدل شد. راهپیمایی‌های بزرگ عاشورا و تاسوعا به دعوت ایشان انجام گرفت. ایشان از سوی امام خمینی به ریاست شورای انقلاب انتخاب شدند و تا پیروزی لحظه‌ای از تلاش باز نماندند. پس از پیروزی انقلاب، ایشان از سوی امام خمینی(س) به امامت جمعه تهران انتخاب شدند و در پنجم مردادماه 1358 اولین نماز جمعه بزرگ تهران را پس از پیروزی انقلاب در دانشگاه تهران اقامه کردند.
ایشان به عنوان نماینده اول مردم تهران به مجلس خبرگان راه یافتند و همچنان در صحنه سیاست فعال بودند. آیت‌الله سید محمود طالقانی در 19 شهریور سال 1358 پس از سال‌ها مبارزه و تبعید و زندانی شدن از زمین خاکی به دیار باقی شتافت.