وُلد الفنان محمود مرسي في مدينة الإسكندرية في 7 يونيو عام 1923م، والتحق بالمدرسة الثانوية الإيطالية، ثم التحق بعد ذلك بكلية الآداب جامعة الاسكندرية قسم الفلسفة، وعمل مدرسًا بعد التخرج، إلا انه سرعان ما استقال من عمله وسافر إلى فرنسا لدراسة الإخراج السينمائي.
عمل الفنان الراحل محمود مرسي مخرج في التليفزيون المصري، ومدرسًا للتمثيل في المعهد العالي للفنون المسرحية بالقاهرة، وفي عام 1962م، بدأ العمل السينمائي من خلال فيلم «أنا الهارب» للمخرج نيازي مصطفى، فضًلا عن إخراجه للعديد من المسرحيات والأفلام السينمائية.
كان زواج الفنان الراحل محمود مرسي من الفنانة سميحة أيوب هو الزواج الوحيد له، وكان يحبها بشدة، وأنجب منها ابنه الوحيد محمود، إلا أنها انفصلا عن بعضهما البعض، بسبب طغيان حياتها المهنية على الشخصية، فلم يكن يتقبل هذا الأمر، ووقعت الكثير من المشاكل بينهما انتهت بالطلاق، إلا أنها ظلا اصدقاء حتى وفاته.
