Figlio di Ludovico I e di Teresa di Sassonia-Hildeburghausen, succedette al padre dopo la sua abdicazione avvenuta nel 1848. Alla morte gli succedette il figlio primogenito Ludovico II di Baviera.
Dopo aver compiuto gli studi a Gottinga ed a Berlino e dopo aver compiuto viaggi in Germania, Italia e Grecia, venne introdotto dal padre nel consiglio di stato (1836). Dapprima dimostrò un grande interesse verso gli studi, dichiarando in un'occasione che se non fosse nato in una famiglia reale, la sua scelta di vita sarebbe stata quella della carriera di professore. Come principe ereditario, nel castello di Hohenschwangau presso Füssen, che aveva ricostruito con gusto eccellente, si attorniò della compagnia di artisti, uomini di cultura e sacrificò gran parte del suo tempo agli studi scientifici e storici.
Quando l'abdicazione di Ludovico I (28 marzo 1848), lo chiamò al trono, la sua scelta dei ministri promise un regno liberale.
Il difficile periodo della rivoluzione, però, frenò molti dei suoi progetti. Si oppose strenuamente al parlamento di Francoforte e appoggiò l'Austria per riprendere il controllo sugli stati tedeschi, rinunciando alla costituzione concessa proprio in quell'anno dalla monarchia asburgica. Dal 1850 la sua politica si tramutò sempre più in un assolutismo: rifiutandosi di divenire uno strumento nelle mani della Chiesa, chiamò numerosi esponenti e pensatori della religione a Monaco.
Nel 1859 licenziò il ministro reazionario Ludwig Karl Heinrich von der Pfordten, ed incontrò i favori della popolazione concedendo una costituzione moderata. La sua politica in Germania fu quella di sostenere l'unità e l'indipendenza dei vari principati, ben conscio delle rivalità presenti tra Prussia ed Austria.
Morì nel 1864 e il suo corpo riposa nella Chiesa dei Teatini di Monaco accanto a quello della moglie, ma suo cuore, come anche quello della consorte, è conservato in una teca argentata presso la Gnadenkapelle di Altötting.
Massimiliano veniva descritto come un uomo dalle qualità personali ed intellettuali assolutamente amabili, ma come re non fu molto presente nelle questioni di stato in quanto fu sovente minato da malattie che lo costringevano a lunghi periodi all'estero per supportare delle cure.
Hans Christian Andersen fece visita al "re Max" (come soleva chiamarlo) nel suo castello di Starnberg, e lo descrisse come un uomo giovane ed amabile. Il re, che aveva letto gran parte dei suoi racconti, gli confidò di essere stato fortemente impressionato da L'Improvvisatore, La sirenetta e Strada per il Paradiso.
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