Nasce il 19 febbraio del 1953 a San Giorgio a Cremano, una ridente cittadina a quattro chilometri da Napoli. Cresce in una famiglia numerosa: nella sua stessa casa, infatti, abitano, oltre ai suoi genitori ed ai suoi cinque fratelli, due nonni, gli zii ed i loro cinque figli.

Ancora studente comincia ad interessarsi al teatro, iniziando a recitare in un gruppo teatrale "I Saraceni", di cui facevano parte Lello Arena, Enzo Decaro, Valeria Pezza e Nico Mucci. Nel 1972 lo stesso gruppo fonda il Centro Teatro Spazio all'interno di un ex garage a San Giorgio a Cremano, dove in principio si mandava in scena la tradizione del teatro napoletano, da Viviani a Eduardo.

Nel 1977 nasce la Smorfia: Troisi, Decaro ed Arena cominciano a recitare al Sancarluccio di Napoli ed il successo teatrale ben presto si trasformerà in un grande successo televisivo. Cronologicamente, però, il successo arriva prima alla radio con "Cordialmente insieme" e successivamente in televisione nel 1976 con la trasmissione "Non stop" e nel 1979 con la trasmissione "Luna Park".

Sono di quegli anni gli sketch dell'Arca di Noè, dell'Annunciazione, dei Soldati, di San Gennano tra gli altri. L'ultimo spettacolo teatrale de La smorfia è Così è (se vi piace). 

Dal 1981 comincia per Massimo l'avventura anche nelle sale cinematografiche con il primo film in cui è regista e protagonista "Ricomincio da tre". Un vero e proprio trionfo di critica e di pubblico. Nel 1984 è a fianco dell'irresistibile Benigni, sia come regista che come attore, nel film "Non ci resta che piangere". E' del 1985 invece la curiosa interpretazione di "Hotel Colonial" di Cinzia Torrini. Passano due anni (1987) ed è ancora una volta impegnato in prima persona, dietro e davanti alla macchina da presa con il film "Le vie del Signore sono finite". Tre film di Ettore Scola lo vedono in questi ultimi anni impegnato di nuovo come attore: "Splendor" (1989); "Che ora è" (1989), che gli ha fatto vincere il premio come migliore attore (in coppia con Marcello Mastroianni) alla Mostra Internazionale del Cinema di Venezia, "Il viaggio di Capitan Fracassa" (1990). Con "Pensavo fosse Amore... invece era un calesse" (1991) di cui è anche autore e interprete, Troisi firma la sua quinta regia cinematografica.

Troisi suscitò grande interesse, non solo per il suo eccezionale senso del palcoscenico, ma soprattutto per il suo singolare linguaggio quasi afasico, dai ritmi sincopati, fatto di improvvisi rallentamenti e subitanee accelerazioni, pieno di pause, inciampi, borbottii. Questo era da una parte legato all'attualità e dall'altra impegnato a superarne gli stereotipi, a trascendere dalla realtà, strozzando la parola ed estraendo il ritmo della melodia, il suono del senso. In un'intervista per Mixer di Isabella Rossellini la giornalista chiese a Troisi: «Ma perché parli sempre in napoletano?» ricevendo da quest'ultimo la risposta: «Perché è l'unico modo in cui so parlare, io mi sforzo a parlare italiano ed è giusto che anche voi vi sforziate a capire il napoletano»

Occasionalmente si distinse anche al di fuori della recitazione, lasciando altri contributi: scrisse infatti O ssaje comme fa 'o core, una poesia messa in musica dall'amico Pino Daniele, un'allusione tanto ai problemi al cuore (sia dell'attore sia dell'amico musicista) quanto al romanticismo. 

Il 4 giugno 1994, ad Ostia (Roma), Troisi muore nel sonno a causa del suo cuore malato, ventiquattro ore dopo aver terminato le riprese de "Il postino" diretto da Michael Radford, il film che aveva amato di più.