Сын художника-мулата и португальской прачки, Машаду де Ассис провёл детство в нищете. В раннем возрасте он пережил смерть матери и сестры. Его родным языком был португальский. По его воспоминаниям, писать на нём он выучился сам. В дальнейшем он научился говорить по-английски и по-французски, причём свободно.
В юности Машаду де Ассис начал писать для газет в Рио-де-Жанейро, где вошёл в писательские круги и начал публиковать свои произведения. Затем он женился на женщине из знатной семьи, что позволило ему получить чиновничий пост и освободить больше времени для писательского труда. Он начал писать большие по объёму произведения. Начав с тех, которые были рассчитаны на моментальный успех, с годами он перешёл к более саркастичным, ироничным и критически осмысляющим человеческую природу произведениям, которые и создали ему длящееся по сей день признание. Наиболее известен его первый роман в этой стилистике, «Посмертные мемуары Браза Кубаса».
Машаду де Ассис также много переводил, в том числе произведения Шекспира с английского на португальский. Ещё один его роман, «Дон Казимурру», входит в бразильскую школьную программу. Оно посвящено тому, как ревность разрушает брак, и представляет перенесённое на бразильскую почву авторское прочтение темы ревности в шекспировком «Отелло» и других произведениях мировой классики.
В 1896 Машаду де Ассис вместе с другими писателями основал литературное общество Academia Brasileira de Letras, и на момент смерти в 1908 был его президентом.