Родился 23 июля 1923 г. в гор. Челябинске (РСФСР, ныне РФ) в семье рабочего. Детство и юношеские годы провел в Средней Азии.
В 1941 г. окончил Ташкентское краснознаменное пехотное училище им. В. И. Ленина (Узбекская ССР, ныне Ташкентское высшее общевойсковое командное училище, Узбекистан). В 1950 г. с отличием окончил Военную академию им. М. В. Фрунзе (ныне Военный учебно-научный центр Сухопутных войск "Общевойсковая академия Вооруженных сил Российской Федерации", Москва), в 1959 г. - Военную академию Генерального штаба Вооруженных сил (ВС) СССР (ныне Военная академия Генштаба ВС РФ). Выпускник Высших академических курсов при этой академии (1969).
Доктор военных наук (1982), профессор. В 1992 г. защитил диссертацию по теме "Военно-теоретическое наследие М. В. Фрунзе и современная военная теория", став доктором исторических наук.
После окончания военного училища был назначен командиром стрелкового взвода, исполняющим обязанности командира роты 99-й отдельной Таджикской стрелковой бригады Среднеазиатского военного округа. В феврале - июне 1942 г. учился на Высших стрелково-тактических курсах усовершенствования командиров пехоты "Выстрел". После этого был направлен в действующую армию, воевал на Западном и 3-м Белорусском фронтах Великой Отечественной войны. Четырежды был ранен.
В августе - сентябре 1945 г. в должности помощника начальника оперативного отдела штаба 5-й армии 1-го Дальневосточного фронта участвовал в войне с Японией. Принимал участие в подготовке и проведении Маньчжурской стратегической наступательной операции.
В послевоенные годы служил в Приморском военном округе, был старшим офицером по изучению опыта войны оперативного отдела штаба 5-й армии, в 1946–1947 гг. являлся военным советником в Народно-освободительной армии Китая.
С 1950 г. занимал различные командные и штабные должности в Белорусском военном округе. Командовал 120-й мотострелковой и 45-й учебной танковой дивизиями, в 1968 г. был назначен начальником штаба - первым заместителем командующего 28-й общевойсковой армии того же округа.
В 1970-1971 гг. являлся начальником штаба главного военного советника в Объединенной Арабской Республике (ныне Арабская Республика Египет).
С 1971 по 1974 г. был начальником штаба Уральского военного округа.
В 1974-1984 гг. занимал пост начальника военно-научного управления, заместителя начальника главного оперативного управления Генерального штаба ВС СССР, а в 1984 г. стал заместителем начальника Генштаба ВС СССР.
В 1989-1990 гг. являлся военным советником президента Афганистана Мохаммада Наджибуллы.
С 1990 г. занимал пост военного советника - инспектора Группы генеральных инспекторов Министерства обороны СССР.
В 1992 г. вышел в отставку, в дальнейшем являлся генеральным инспектором Министерства обороны РФ.
После учреждения в феврале 1995 г. Академии военных наук РФ был избран ее президентом.
С 2013 г. возглавлял общественный совет при председателе Военно-промышленной комиссии правительства РФ, а также был заместителем председателя общественного совета при Министерстве обороны РФ.
Махмут Гареев скончался 25 декабря 2019 г. в Москве на 97-м году жизни. Похоронен на территории Федерального военного мемориала "Пантеон защитников Отечества" (Мытищи, Московская обл.).
Генерал армии (1989).
Был награжден четырьмя орденами Красного Знамени (1944, 1945, 1967, 1982), тремя орденами Красной Звезды (1942, 1943, 1956), советским (1944) и российским орденами Александра Невского (2018), орденами Отечественной войны I и II степеней (1985, 1944 соответственно), орденом Трудового Красного Знамени (1981), орденом Ленина (1989), орденами "За службу Родине в Вооруженных силах СССР" II и III степеней (1975, 1986 соответственно), орденом "За заслуги перед Отечеством" III степени (2013), орденом Почета (1999), орденом Дружбы (2003), медалями, а также иностранными наградами.
Лауреат премии им. М. В. Фрунзе (1987).
В 1998 г. стал первым лауреатом Государственной премии РФ им. Маршала Советского Союза Г. К. Жукова - за книгу "Маршал Жуков. Величие и уникальность полководческого искусства" (1996).
Являлся членом Российской академии естественных наук и Академии наук Республики Татарстан.
Мастер спорта по легкой атлетике (1949).
Махмут Гареев внес большой вклад в изучение и разработку форм и методов оперативной подготовки вооруженных сил. Занимался изучением вопросов истории Великой Отечественной войны, являлся автором свыше 100 научных трудов и более 300 статей и публикаций. Среди его книг "Моя последняя война. Афганистан без советских войск" (1996), "Маршал Жуков: величие и уникальность полководческого искусства" (1996), "Полководцы Победы и их военное наследие" (2003), "Константин Симонов как военный писатель" (2006), "Сражения на военно-историческом фронте" (2008) и др. Принимал участие в разработке 12-томника "История Второй мировой войны. 1939–1945" (1973-1982), 4-томника "Великая Отечественная война 1941-1945 гг. Военно-исторические очерки" (1998-1999) и ряда томов вышедшего в 2015 г. 12-томника "Великая Отечественная война 1941-1945 годов". В качестве заместителя председателя главной редакционной комиссии руководил подготовкой первого издания "Советской военной энциклопедии" (1976-1980).