De madre sarda y padre egipcio, Alessandro Mahmoud nace en Milán el 12 de septiembre de 1992. Desde niño empieza a tomar clases de teoría y canto lírico y, a la edad de 19 años, decide acudir a clases de piano. 

El cantautor se da a conocer en el ambiente musical en 2012, cuando participa en la sexta edición del talent show X-Factor, siendo eliminado en la tercera ronda. En cuanto sale del programa, comienza una colaboración con el productor Pier Paolo Peroni, que produce su primer single, Falling Rain. Enseguida sus caminos se separan y Alessandro, con la colaboración de los productores Francesco Fugazza y Marcello Grilli, empieza sus escarceos con la música electrónica, con toques de R&B y soul. Entre éstas está la canción Dimentica con la que, en 2016, Mahmood participa por primera vez en la sección Nuove proposte del Festival de Sanremo. Alcanza el cuarto puesto. Curiosamente, dos de los tres artistas que quedan por delante en esa edición son futuros eurovisivos como Ermal Meta o Francesco Gabbani.

En 2018 Mahmood está entre los compositores de la canción de éxito en Italia – disco de platino certificado- Nero Bali, cantada por Elodie, Michele Bravi y Guè Pequeno, y en septiembre publica para la discográfica Universal su primer EP, Gioventù Bruciata. Además, continúa su actividad como compositor, firmando temas para artistas como Guè Pequeno, para el que compone el tema Sobrio, o Marco Mengoni, para quien firma Hola.

En diciembre de 2018 participa en la primera edición de Sanremo Giovani, una novedad en el concurso que, por primera vez, adelanta su sección de jóvenes, y da la ocasión a sus vencedores de participar en febrero en el festival de los campioni, junto al resto de artistas consolidados. Mahmood vence la edición con la canción Gioventù Bruciata, junto a Einar, obteniendo ambos el derecho a participar en Sanremo 2019.

En febrero de 2019, Mahmood se proclama vencedor de Sanremo 2019 con la canción Soldi , gracias al gran apoyo del jurado en una finalísima a tres en la que también están los eurovisivos Il Volo, terceros, y el gran favorito Irama , segundo. Mahmood obtiene únicamente el 14% del apoyo del televoto, pero un 64% de los votos del jurado que, finalmente, le dan la victoria. Pocos minutos después de proclamarse vencedor, Mahmood confirma que representará a Italia en el próximo Festival de Eurovisión en Tel Aviv.

Ya en la gran final de Eurovisión, la situación se invierte respecto al festival de Sanremo, y Mahmood alzanza la segunda posición gracias a un mayoritario apoyo del público, con una puntuación final de 472 puntos.

La grandísima posición obtenida en el festival lanza Soldi al mercado europeo (su victoria en Sanremo ya lo había lanzado al número 1 en Italia), donde rápidamente se convierte en un éxito, escuchándose en buena parte de las radiofórmulas del continente, y siendo, a nivel de repercusión, escuchas y ventas, la indiscutible vencedora del festival, muy por encima de la canción realmente ganadora. A mediados de 2020 el número de visualizaciones del videoclip en su canal oficial supera los 160 millones, algo al alcance de pocos artistas del panorama europeo.

En septiembre ve la luz su nuevo single, Barrio, una canción de inspiración española y temática LGTB que se convierte en un nuevo éxito, al tiempo que relanza su álbum Gioventù Bruciata en versión extendida.

Como colofón a su gran año, el cantante obtiene el galardón MTV al mejor artista italiano del año. Además, actúa en programas y shows televisivos por toda Europa, como The Voice of Poland o el Festivali i Kenges, preselección albanesa que inaugura la temporada de preselecciones para el próximo festival 2020. Además, entre finales de 2019 y comienzos de 2020, lanza un nuevo tema titulado Rapide, al tiempo que participa en producciones en colaboración con otros artistas, como Marracash, con el que lanza el tema Non sono Marra – La pelle, o directamente como compositor de temas que entran en las listas radiofónicas, como la canción Cheyenne de la eurovisiva Francesca Michielin, o el tema Andromeda presentada por la cantante Elodie en el Festival de Sanremo 2020.

Durante el confinamiento por la crisis del Covid-19, Mahmood publica, a través de su canal de Youtube, el single no oficial Eternantena y, en mayo, una vez transcurrida la peor parte de la crisis, presenta de nuevo en Youtube su nuevo single Moonlight popolare.

En 2020, el artista se refugia temporalmente en la naturaleza toscana para escribir y componer nuevos temas. En febrero de 2021 publica Inuyasha, que consigue ser disco de oro. Tras este estreno llega Zero, que se convierte en la banda sonora de la serie homónima, original de Netflix, en la que en cantante ha colaborado como supervisor musical en uno de sus episodios. En mayo de 2021 publica Klan, el último adelanto de su nuevo álbum, que finalmente ve la luz en junio, con el nombre de Ghettolimpo.

A finales de 2021 el productor Michelangelo propone al cantante Blanco una colaboración con Mahmood para sacar un tema juntos, y de ahí nace Brividi, canción con la que compiten en el 72º Festival de Sanremo. Favoritos desde la primera «serata», se llevan una victoria inapelable que los lleva a participar en el próximo Festival de Eurovisión, siendo anfitriones en Turín. A pesar de estar entre los favoritos desde su victoria en Sanremo, el dúo alcanza una buena pero discreta sexta posición en el festival.

En octubre de 2022, una vez pasada la vorágine eurovisiva, se estrena en los cines italianos Mahmood, una película de género documental musical y biográfico que repasa, a través de la voz del propio cantante, su vida y su llegada al éxito.