Muddyho místo a datum narození nejsou s jistotou doloženy. Sám uváděl, že se narodil v Rolling Fork v Mississippi v roce 1915, ale některé indicie naznačují, že jeho skutečným rodištěm bylo Jug's Corner v okrese Issaquena a že se narodil už v roce 1913. Na dokumentech z 30. a 40. let je jako rok narození často uváděn právě 1913. Nejstarší zmínka o roce 1915 pochází z rozhovoru pro Chicago Defender z roku 1955, od kterého začal tento údaj používat oficiálně. Podle sčítání lidu z 6. března 1920 mu tehdy bylo pět let, což by odpovídalo roku 1914. Záznamy ze Social Security Death Index, vycházející z jeho přihlášky po přestěhování do Chicaga ve 40. letech, uvádějí datum narození 4. dubna 1913. Jeho náhrobek však nese datum 1915.

Krátce po jeho narození mu zemřela matka, a tak ho vychovávala babička Della Grantová. Právě ona mu dala přezdívku 'Muddy', protože se jako malý rád brodil v kalné vodě nedalekého Deer Creeku. Přídomek 'Waters' si osvojil později, když začal veřejně vystupovat s foukací harmonikou. Dnes se zbytky jeho chatrče z Stovall Plantation, kde žil v mládí, nacházejí v Delta Blues Museum v Clarksdale v Mississippi. K hudbě se dostal skrze církev, ale když mu bylo 17 let, koupil si svou první kytaru. „Prodal jsem posledního koně, kterého jsme měli. Vydělal jsem asi patnáct dolarů, dal jsem babičce sedm dolarů a padesát centů, sedm padesát jsem si nechal a za kytaru zaplatil asi dvě padesát. Byla to Stella a objednali mi ji ze Sears-Roebuck v Chicagu.“ Hrál především v klubech a juke jointech poblíž svého rodiště, nejčastěji na plantáži plukovníka Williama Howarda Stovalla.

Na počátku 30. let doprovázel Muddy Waters Big Joe Williamse na turné po deltě a hrál na foukací harmoniku. Williams později vyprávěl Blewettu Thomasovi, že Muddyho nakonec opustil, „protože mu přetahoval fanynky“.

V srpnu 1941 pořizoval Alan Lomax v Mississippi záznamy country bluesových hudebníků pro Kongresovou knihovnu. „Složil si věci a nahrál mě přímo v mém domě,“ řekl Muddy pro časopis Rolling Stone, „a když mi přehrával první skladbu, znělo to jako opravdová nahrávka. Člověče, nevíš, jak jsem se cítil v sobotu odpoledne, když jsem ten hlas zaslechl – a byl to můj vlastní hlas. Později mi poslal dvě kopie a šek na dvacet babek, ten záznam jsem odnesl a vložil ho do jukeboxu. Přehrával jsem si ho dokola a říkal si: ‚Zvládnu to, zvládnu to.‘“ Lomax se vrátil v červenci 1942, aby ho nahrál znovu. Obě nahrávací seance byly později vydány u Testament Records jako Down on Stovall's Plantation a kompletní záznamy vyšly na CD Muddy Waters: The Complete Plantation Recordings u Chess Records.

V roce 1943 se Waters vydal do Chicaga s nadějí, že se stane profesionálním muzikantem na plný úvazek. Později vzpomínal na příjezd do města jako na jednu z nejzásadnějších událostí svého života. Zpočátku bydlel u příbuzných, řídil náklaďák, přes den pracoval v továrně a večer hrával v klubech. Bill Broonzy, tehdy prominentní bluesman chicagské scény, ho nechával zahajovat koncerty v hlučných sálech, čímž mu umožnil vystupovat před větším publikem. V roce 1944 si pořídil svou první elektrickou kytaru a založil elektrifikované kombo. Vysvětlil: „Když jsem šel hrát do klubů, první věc, kterou jsem chtěl, byl zesilovač. S akustikou vás nikdo neslyšel.“ Jeho nový elektrický sound odrážel naději poválečných Afroameričanů. Podle Willieho Dixona: „Bylo hodně lidí, kteří zpívali blues, ale většina z nich zpívala smutně.“

V roce 1946 nahrál Muddy několik skladeb pro Mayo Williamse z Columbia Records, ale tehdejší doprovodné uskupení s klarinetem, saxofonem a klavírem brzy rozpustil. V roce 1947 hrál na kytaru po boku Sunnyland Slima, který doprovázel na klavír v písních "Gypsy Woman" a "Little Anna Mae". Tyto nahrávky byly sice odloženy, ale v roce 1948 prorazil se singly "I Can't Be Satisfied" a "I Feel Like Going Home", které z něj učinily vyhledávané jméno v chicagských klubech. Krátce nato se značka Aristocrat přejmenovala na Chess Records, kde vyšel i jeho další úspěšný hit "Rollin' Stone".

Zpočátku bratři Chessovi nedovolili Muddy Watersovi používat jeho vlastní soubor při nahrávání. Namísto toho mu doprovod zajišťoval baskytarista Ernest ´Big´ Crawford nebo hudebníci sestavení speciálně pro studio – například ´Baby Face´ Leroy Foster a Johnny Jones. Později však firma ustoupila a od září 1953 začal Waters nahrávat se sestavou, která se stala jednou z nejuznávanějších bluesových part v historii: Little Walter Jacobs na harmoniku, Jimmy Rogers na kytaru, Elga Edmonds (známý též jako ´Elgin Evans´) na bicí a Otis Spann za klavírem.

Tato formace vytvořila na počátku padesátých let řadu bluesových klasik – některé za přispění baskytaristy a skladatele Willieho Dixona, například "Hoochie Coochie Man", "I Just Want to Make Love to You" a "I'm Ready". Watersovo uskupení se stalo inkubátorem pro mnoho významných bluesových talentů, přičemž řada členů pokračovala v úspěšné kariéře i po odchodu z formace. Little Walter odešel v roce 1952, když se jeho singl "Juke" stal hitem, ale nadále s kapelou spolupracoval a objevoval se na většině jejích klasických nahrávek během padesátých let.

Roku 1954 se do Chicaga přestěhoval Howlin' Wolf a mezi ním a Muddy Watersem začalo "legendární soupeření". Rivalita byla částečně způsobena tím, že Willie Dixon psal skladby pro oba umělce, a Wolf měl podezření, že Waters dostává ty "nejšťavnatější kousky". O rok později, v roce 1955, opustil sestavu Jimmy Rogers, aby se naplno věnoval své vlastní kapele, která do té doby fungovala jen vedlejším směrem.

Ve druhé polovině padesátých let obsazoval Waters pravidelně přední místa v žebříčcích Rhythm & Blues magazínu Billboard – například se skladbou "Sugar Sweet" v roce 1955, nebo "Trouble No More", "Forty Days and Forty Nights" a "Don't Go No Farther" o rok později. Právě v roce 1956 vyšla také jedna z jeho nejikoničtějších písní – "Got My Mojo Working", která sice nefigurovala v hitparádách, ale stala se jeho trvalou koncertní hymnou. V roce 1958 pak vyšel jeho první kompilační počin The Best of Muddy Waters.

V roce 1958 vyrazil Muddy Waters na turné do Anglie společně se Spannem, kde je doprovázeli místní hráči – mimo jiné i členové bandu Chrise Barbera. Britské publikum bylo tehdy zvyklé především na akustické folk blues, takže Watersova elektrická slide kytara pro ně byla jako blesk z čistého nebe. Jak později vzpomínal: „Mysleli si, že jsem velký Bill Broonzy, ale to jsem nebyl. Měl jsem zesilovač a se Spannem jsme se chystali hrát Chicago. Začínali jsme v Leedsu. Rozhodně jsem na ně byl příliš hlasitý. Následujícího rána se dostal do titulků článek ‚Screaming Guitar and Howling Piano‘.“ Jeho výbušné vystoupení možná odradilo staromilce, ale naopak zapálilo plamen u nové generace muzikantů. Mladí hráči jako Alexis Korner a Cyril Davies z Barberova souboru se inspirovali Watersovým moderním projevem a otevřeli dveře elektrickému blues v Británii. Právě s nimi pak spolupracovali hudebníci, kteří stáli u zrodu skupin jako The Rolling Stones, Cream nebo rané sestavy Fleetwood Mac.

Během šedesátých let zůstal Muddy Waters ikonickým vyslancem chicagského blues a neúnavně vystupoval. Na jazzovém festivalu v Newportu v roce 1960 vznikl jeden z prvních koncertních záznamů elektrického blues – deska At Newport 1960. Jeho živá verze písně "Got My Mojo Working" byla následně nominována na cenu Grammy. V září 1963 pak Waters nahrál akusticky laděný studiový počin Folk Singer, který sice nezazářil v prodejích, ale získal značné uznání od kritiků – časopis Rolling Stone jej v roce 2003 zařadil na 280. místo v žebříčku 500 nejlepších alb všech dob.

V říjnu téhož roku se Waters stal součástí prvního ročníku evropského turné American Folk Blues Festival, kde předvedl spíše tlumenější, akustická čísla. V roce 1967 natočil kolekci bluesových klasik po boku Bo Diddleyho, Little Waltera a Howlin' Wolfa. Výsledkem byly desky Super Blues a The Super Super Blues Band. V roce 1969 pak nahrál a vydal LP Fathers and Sons, které znamenalo návrat k typickému chicagskému elektrickému soundu. Tento výběr se stal nejúspěšnějším albem Watersovy kariéry a vyšplhal se na 70. pozici v žebříčku Billboard 200.

V roce 1971 byla pořízena a vydána nahrávka koncertu v klubu Mister Kelly's – luxusním nočním podniku v Chicagu – která signalizovala návrat Muddyho Waterse do formy a zároveň završení jeho přechodu k bělošskému publiku. O rok později obdržel svou první cenu Grammy v kategorii nejlepší etnický nebo tradiční počin za desku They Call Me Muddy Waters. Ke konci roku 1972 pak odletěl do Anglie, aby natočil album The London Muddy Waters Sessions, které tematicky navazovalo na předchozí projekt The London Howlin' Wolf Sessions. Obě nahrávky vznikly z iniciativy producenta Chess Records Normana Dayrona, jenž chtěl přiblížit chicagské blues nové generaci britských rockerů, které Muddy inspiroval. Waters přivedl dva americké kolegy – harmonikáře Carey Bella a kytaristu Sammy Lawhorna – a mezi evropskými muzikanty, kteří se na albu podíleli, byli Rory Gallagher, Steve Winwood, Rick Grech a Mitch Mitchell. Přestože byl s výsledným rockovějším zvukem nespokojen, nahrávka Watersovi vynesla další cenu Grammy.

V roce 1975 si připsal další Grammy za své poslední LP pro Chess Records. V listopadu 1976 se objevil jako čestný host na rozlučkovém koncertě The Last Waltz skupiny The Band – záznam se stal předlohou stejnojmenného celovečerního dokumentu z roku 1978. Mezi lety 1977 a 1981 produkoval čtyři jeho studiové počiny bluesový nadšenec a kytarový virtuos Johnny Winter, Watersův obdivovatel a přítel. Všechna tato alba vyšla na značce Blue Sky Records a až na výjimku King Bee získala prestižní ceny Grammy. V roce 1981 vystoupil Muddy Waters na Chicago Blues Festivalu s Johnny Winterem a bubeníkem Buddy Milesem. Společně zahráli klasiky jako "Mannish Boy", "Trouble No More" či "Mojo Working", čímž oslovili mladší bluesovou generaci. Téhož roku, 22. listopadu, si Waters zahrál v legendárním chicagském klubu Checkerboard Lounge s Mickem Jaggerem, Keithem Richardsem a Ronniem Woodem z Rolling Stones. Poslední veřejné vystoupení absolvoval v roce 1982 na Floridě během koncertu skupiny Erica Claptona.

Muddy Waters a Geneva Wadeová se vzali v roce 1940 v Lexingtonu, stát Mississippi. Geneva zemřela na rakovinu 15. března 1973, po čemž se Muddy postaral o jejich tři děti – Josepha, Renee a Rosalind – a přestěhoval je k sobě do nového domu ve Westmontu v Illinois. Později se přemístil na Floridu, kde potkal svou budoucí manželku – tehdy devatenáctiletou Marvu Jean Brooksovou, jíž přezdíval ´Sunshine´. Jejich svatbě v roce 1979 předsedal jako svědek Eric Clapton.

Muddy Waters zemřel ve spánku 30. dubna 1983 ve svém domě ve Westmontu na srdeční selhání a komplikace spojené s rakovinou. Poslední rozloučení proběhlo 4. května 1983 a Waters byl pochován vedle své manželky Genevy. Jeho synové Larry ´Mud´ Morganfield a ´Big Bill´ Morganfield se rovněž stali bluesovými zpěváky. Nejmladší z potomků, Joseph ´Mojo´ Morganfield, začal příležitostně vystupovat se svými bratry od roku 2017.