در نهم اردیبهشت ماه 1297 هجری شمسی در خانواده‌ای از علمای روحانی در رشت استاد محمد معین پا به جهان گذاشت. در دبیرستان دارالفنون تهران به تحصیل پرداخت. در اوان تحصیل در دبیرستان، صرف و نحو عربی و بخشی از علوم قدیمه را نزد پدربزرگش و مرحوم سید مهدی رشت‌آبادی فرا گرفت. در سال ۱۳۱۰ در دانشسرای عالی در رشته ادبیات و فلسفه علوم تربیتی به تحصیل پرداخت. در سال ۱۳۱۳ با نوشتن پایان‌نامه‌ای به زبان فرانسه در مورد شاعر فرانسوی «لوکنت دولیل» در رشته ادبیات و فلسفه به اخذ مدرک کارشناسی نایل شد. پس از طی دوره شش‌ماهه دانشکده افسری، شش ماه اول سال ۱۳۱۴ را به خدمت افسری گذرانید و در مهر ماه آن سال به دبیری دبیرستان شاهپور اهواز منصوب شد. پس از سه ماه، ریاست دانشسرای شبانه‌روزی اهواز را یافت و در عین حال عضویت تحقیق اوقاف و ریاست پیشاهنگی و تربیت بدنی استان ششم به عهده وی بود. در سال ۱۳۱۸ به تهران منتقل گردید. در حین تصدی معاونت و سپس کفالت اداره دانشسراها در وزارت فرهنگ، برای دوره دکتری در ادبیات فارسی در دانشگاه تهران ثبت‌نام نمود. پس از چندی با حفظ سمت به دبیری دانشکده ادبیات منصوب گردید. در روز سه شنبه ۱۷ شهریور سال ۱۳۲۱ از پایان‌نامه دکتری خود با عنوان «مزدیسنا و تأثیر آن در ادبیات پارسی» دفاع کرد. پایان‌نامه او با راهنمایی ابراهیم پورداوود با قید «بسیار خوب» پذیرفته شد و محمد معین به عنوان نخستین فارغ‌التحصیل دوره دکتری ادبیات فارسی در ایران شناخته شد. از آن پس به سمت دانشیار و سپس به سمت استاد کرسی «تحقیق در متون ادبی» در دانشکده ادبیات برگزیده شد. در ۱۳۲۱ ازدواج کرد که نتیجه آن ۴ فرزند می‌باشد. از آغاز سال ۱۳۲۵ شمسی که چاپ لغت‌نامه دهخدا طبق قانون، در مجلس شورای ملی آغاز شد، دکتر معین به همکاری علی‌اکبر دهخدا برگزیده شد. در دی ماه ۱۳۳۴ با موافقت علی‌اکبر دهخدا، سازمان لغت‌نامه از منزل شخصی دهخدا به مجلس شورای ملی منتقل شد و طبق وصیت‌نامه دهخدا، دکتر معین به ریاست امور علمی آن سازمان منصوب گردید. در اسفند ۱۳۳۶ سازمان مذکور به دانشکده ادبیات دانشگاه تهران انتقال یافت و طبق اساسنامه مصوب شورای دانشگاه، ریاست سازمان لغت‌نامه به عهده دکتر محمد معین گذاشته شد. وی این سمت را تا آخرین روزی که دچار سکته گردید به عهده داشت.
