Mạc Đĩnh Chi tự là Tiết Phu, hiệu Tích Am, quê ở làng Lũng Động, huyện Chí Linh, tỉnh Hải Dương (nay thuộc thôn Lũng Động, xã Nam Tân, huyện Nam Sách, Hải Dương).
Theo tài liệu của các nhà sử học Đinh Xuân Lâm và Trương Hữu Quýnh, ông sinh năm 1272 trong gia đình nghèo, mồ côi cha từ nhỏ. Hàng ngày, hai mẹ con phải vào rừng đốn củi bán.
Mẹ ông đã hy sinh tất cả để nuôi con ăn học. Bà chỉ mong con thoát cảnh nghèo, có thể thi cử đỗ đạt, giúp ích cho đời. Hiểu được lòng mẹ, Mạc Đĩnh Chi không ngừng gắng sức học tập.
Theo sách Những tấm gương hiếu học xưa và nay, Mạc Đĩnh Chi đọc sách gần như mọi lúc, mọi nơi, kể cả lúc kiếm củi.
Ông thức dậy từ rất sớm, vào rừng lấy củi xong mới về học tiếp. Nhiều lần, Mạc Đĩnh Chi đến lớp muộn, thầy giáo hiểu được hoàn cảnh của học trò nên không trách phạt. Nhiều hôm, thầy còn bảo Mạc Đĩnh Chi ở lại làm thêm việc, cốt để ông được ăn bữa no.
Mạc Đĩnh Chi mượn sách của thầy và bạn để học. Không có tiền mua nến, ông đốt củi, lá cây để đọc sách.
Trong kỳ thi năm Giáp Thìn (1304), Mạc Đĩnh Chi thi đỗ hội nguyên, sau đó thi Đình đỗ trạng nguyên khi mới chỉ 24 tuổi. Ông ra làm quan, trải qua ba triều vua, gồm Trần Anh Tông, Trần Minh Tông và Trần Hiến Tông.
Ông được vua Trần tin dùng, thăng đến chức Đại liêu ban tả Bộc xạ (tể tướng). Ông hai lần được cử sang phương Bắc vào các năm 1308 và 1322.
Ngay trong chuyến đi đầu tiên, ông đã chứng minh tài năng, cốt cách của người Việt, buộc vua Nguyên phải phong mình làm trạng nguyên Bắc triều (lưỡng quốc trạng nguyên).
Bên cạnh đức hiếu học, nét đáng quý ở Mạc Đĩnh Chi là ông luôn giữ được bản tính thật thà, cương trực, thẳng thắn, hết lòng vì nước, vì dân.
Theo sách Kể chuyện trạng Việt Nam của GS Vũ Ngọc Khánh, dù nghe tiếng ông liêm khiết đã lâu, vua Trần Minh Tông vẫn muốn thử thách. Nhà vua sai thị vệ bỏ trước cửa nhà Mạc Đĩnh Chi 10 quan tiền. Sáng hôm sau tỉnh dậy, thấy tiền để trước cửa, ông lập tức vào triều tâu lên vua.
- Tâu bệ hạ, sáng sớm nay, thần bắt được 10 quan tiền ở trước cửa nhà, hỏi khắp cả nhà không ai nhận, nay thần xin trao lại để bệ hạ trả cho người đã mất!
Vua Trần Minh Tông mỉm cười và nói:
- Tiền ấy không ai nhận, cho khanh giữ lấy mà dùng.
- Thưa bệ hạ, tiền này không ít, người mất của chắc xót xa lắm nên tìm người trả lại thì hơn.
- Khanh yên tâm, cứ giữ lấy mà dùng, tiền ấy để thưởng cho lòng chính trực, liêm khiết của khanh đấy.
Bấy giờ, Mạc Đĩnh Chi mới vỡ lẽ là nhà vua thử lòng ông. Nhận tiền xong, ông chào tạ ơn nhà vua rồi ra về.
Mạc Đĩnh Chi mất năm 1346, thọ 74 tuổi. Điện thờ và phần mộ ông đặt tại quê nhà. Ngày nay, nhiều tỉnh thành ở nước ta có những con đường và ngôi trường mang tên ông.