После ухода отца из семьи воспитывался в семье дяди, юриста по профессии. Получил юридическое образование. Первые стихи опубликовал в 1911. С 1915 воевал в австро-венгерской армии как артиллерийский офицер, был ранен на Русском фронте в 1917, после выздоровления оставлен в резерве в Будапеште. Начал посещать художественную школу, познакомился с представителями будапештского авангарда (кубизм, экспрессионизм), участвовал в нескольких групповых выставках. Поддерживал Венгерскую советскую республику, хотя никаких постов при ней не занимал. В конце 1919, после поражения Венгерской республики, бежал в Сегед, откуда переехал в Вену, затем в Берлин. Вошел в круг дадаистов, испытал воздействие Курта Швиттерса, в архитектурных проектах развивал принципы конструктивизма. В 1923—1928 работал в Баухаузе. Среди его учеников был Йозеф Альберс. В 1924 познакомился с Владимиром Маяковским, создал несколько его фотопортретов. Писал киносценарии, снимал короткометражные фильмы («Берлинский натюрморт», 1926).
Сотрудничал с берлинскими экспериментальными театрами (в частности, политическим театром Э.Пискатора). В 1934 эмигрировал из нацистской Германии в Амстердам, в 1935 — в Лондон, в 1937 — в США. В гитлеровской Германии его произведения фигурировали на известной пропагандистской выставке Дегенеративное искусство (1937). Мохой-Надь создал в Чикаго Школу дизайна, которой и руководил с 1939 до конца жизни (умер от лейкемии). Похоронен на кладбище Грейсленд.
Университет искусства и дизайна в Будапеште носит имя Ласло Мохой-Надя. В 2004 его работы были представлены в Москве на выставке «100 лучших фотографий Венгрии».