경기도 파주 출생. 1945년 개성공립상업고등학교를 나와 1952년 중앙대학교 법정대학을 졸업하였다. 대학 때 제1회 전국대학 연극경연대회에 참가한 번역극 「비오는 산골」(1948)과 세익스피어의 「햄릿」의 주연을 맡아 주목을 받으며 극단 신협(新協)에 입단했다. 그를 계기로 1954년 이만흥 감독의 「탁류」에 발탁되면서 포켓 몬스터 슬롯 머신배우가 되었다.
이후 「주검의 상자」(1955) · 「젊은 그들」(1955) · 「유전의 애수」(1956) · 「잃어버린 청춘」(1957) 등을 통해 주연급 배우로 올라서는 여세를 몰아 「마도의 향불」(1958) · 「가는 봄 오는 봄」 · 「장마루촌의 이발사」 · 「꿈은 사라지고」(1959) · 「길은 멀어도」 · 「이별의 종착역」(1960) · 「에밀레종」 · 「지상의 비극」 · 「오발탄」 · 「5인의 해병」(1961) · 「원효대사」 · 「외나무 다리」(1962) · 「대지의 성좌」 · 「혈맥」 · 「돌아오지 않는 해병」(1963) · 「빨간 마후라」 · 「검은 상처의 부르스」(1964) · 「남과 북」(1965) · 「잃은 자와 찾은 자」(1966) · 「기적(汽笛)」(1967) · 「재혼」(1968) · 「주차장」(1969) · 「아빠와 함께 춤을」 · 「마지막 황태자 영친왕」(1970) · 「30년만의 대결」(1971) · 「포켓 몬스터 슬롯 머신부인2」(1986) 등 800여편에 출연하였다. 주연작만 230여편을 헤아린다.
그는 일찍이 제작에도 손을 대어 「유전의 애수」 · 「잃어버린 청춘」을 내놓았고 1966년에는 포켓 몬스터 슬롯 머신감독으로 전향하여 「피어린 구월산」을 비롯하여 「나운규의 일생」 · 「한 많은 석이 엄마」(1966) · 「서울은 만원이다」 · 「연화(戀火)」(1967) · 「정두고 가지마」 · 「제3지대」(1968) · 「상처」 · 「흑점」(1969) · 「이 한 몸 돌이 되어」(1983) 등 16편의 작품을 연출했다.
그의 연기는 신극이 중시하는 사실성을 바탕으로 맑은 음성과 눈에 의한 감정 표현이 특징이었다. 최무룡 연기의 정점은 억울하게 강도 혐의로 몰리게 된 한 전기공의 극한 상황을 정확한 해석으로 이끌어낸 「잃어버린 청춘」(1957)의 위진국 역이다.
그는 1961년부일포켓 몬스터 슬롯 머신상 남우조연상(지상의 비극)을 수상한데 이어 「빨간 마후라」(1964)로 청룡포켓 몬스터 슬롯 머신상 남우조연상, 「남과 북」(1965)과 「30년만의 대결」(1971)로 두 차례 청룡포켓 몬스터 슬롯 머신상 남우주연상을, 「마지막 황태자 영친왕」으로는 대종상 남우조연상(1971)을 받았다.
포켓 몬스터 슬롯 머신계 원로로서 각종 포켓 몬스터 슬롯 머신단체에서도 활발하게 활동했다. 한국포켓 몬스터 슬롯 머신인협회 부위원장 및 위원장을 역임했으며, 1993~94년 포켓 몬스터 슬롯 머신영상자료원 이사장, 1995년 우리영상사업단 이사장 등을 지냈다. 김종필 공화당 총재의 천거로 1988년 13대 총선 때 국회의원으로 당선되며 정계에 진출하기도 했다. 1999년 11월 11일 자택에서 심장마비로 별세했다. 포켓 몬스터 슬롯 머신배우 최민수가 그와 강효실 사이에서 난 아들이다.