Mamoudou Athie estudió actuación en el William Esper Studio y en la Yale School of Drama. En 2015 apareció por primera vez en pantalla pero ganó reconocimiento hasta 2016 que interpretó el papel del Grandmaster Flash en la serie musical de Netlfix The Get Down. Después participó en el thriller de ciencia ficción El círculo (2017), junto a Tom Hanks y Emma Watson, y junto a Hugh Hackman en The Front Runner (2018). En el 2019 apareció en un papel protagónico en Tienda de unicornios, el debut como directora de Brie Larson, y en Amenaza en lo profundo (2020), protagonizada por Kristen Stewart. Se anunció en 2019 que Mamoudou Athie será parte del elenco de Jurassic World 3 (2021).