1769. március 4-én született a görögországi Kavalában. Albán nemzetiségű kávé- és dohánykereskedő apját korán elvesztette, ezután nagybátyja nevelte. Nagykorúságát elérve feleségül vette jómódú özvegy unokatestvérét, és adószedő lett szülővárosában, kötelességtudása és szorgalma miatt a helyőrségben is kapitányi rangot kapott.
Élete Napóleonnak köszönhetően vett fordulatot: az India elfoglalását fontolgató francia tábornok 1798-ban Egyiptomba hajózott, és a mameluk seregeket tönkreverve meghódította az országot. (Egyiptom 1517 óta az Oszmán Birodalom része volt, de a tényleges hatalmat nem a szultán által kinevezett pasák, hanem a helyi vezetőréteg, a mamelukok gyakorolták.) Napóleon a következő évben visszatért Franciaországba, hátrahagyott seregeit 1801-ben egyesült brit–oszmán csapatok űzték ki – az oszmán expedíciós haderő alvezére Mohamed Ali lett.
A franciák távozása után a térségben az oszmán központi kormányzat és az egymással is vetélkedő, meggyengült mamelukok küzdelme miatt hatalmi vákuum keletkezett, a nép belefáradt a folyamatos háborúskodásba. A két oldal között ügyesen lavírozó, egyre nagyobb befolyásra és népszerűségre szert tevő Ali idővel elég erősnek érezte magát, hogy megszerezze a hatalmat és önálló dinasztiát alapítson. A helyi vallási elöljárók és Umar Makram, a franciák elleni küzdelem vezetőjének támogatását élvezve 1805. május 17-én lemondatta Ahmed Kursid pasát, és alkirályként (kedive) önmagát nevezte ki helyére, amit a szultán kénytelen-kelletlen tudomásul vett.
Ali kíméletlenül leszámolt azokkal, akikről úgy vélte, veszélyt jelentenek hatalmára. Makramot száműzte, majd 1811-ben a kairói citadellában lemészároltatta az odahívott mameluk elöljárókat, a megmaradt mamelukokkal Egyiptom-szerte szétküldött csapatai végeztek. Uralmát megszilárdítva nagy léptékű reformokba kezdett, hogy minél erősebb, nyugati típusú államot hozzon létre, amely a hanyatló Oszmán Birodalom örököse lehet, az ő utódainak uralma alatt.
A költségeket az elavult, korrupt adórendszer eltörlésével teremtette elő, megszüntette az adóbérletet, a földeket a kincstár vette kezelésbe. A megsokszorozódott bevételekből utakat építtetett, csatornákat ásatott, növelve a megművelhető földterületeket, a legfőbb mezőgazdasági terméknek számító gyapot nagy részét exportálta, a kereskedelem állami monopóliumnak számított. Hajó- és fegyvergyárakat létesített, támogatta a tehetséges diákok külföldi tanulmányait, nyugati szakembereket hozatott országába.
Létrehozta a szultántól független karhatalmat, nyomdákat alapított, uralma alatt jelent meg az első egyiptomi újság. A korábban a mamelukok által betöltött állami tisztségekbe leghűbb embereit ültette, a hivatalokat helyi fiatal, külföldön tanult szakemberekkel töltötte fel, megteremtette a modern bürokráciát. Egyiptomot hét tartományra osztotta, amelyeket egységes elvek alapján kormányoztak az élükön álló mudírok. Minisztériumokat hozott létre, törvényei enyhítettek a korábbi szigorú vallási alapú szabályozásokon. Mivel reformjainak egyik legfőbb célja az önálló és ütőképes hadsereg létrehozása, az ahhoz szükséges háttér megteremtése volt, bevezette a sorozást; a társadalmi berendezkedést kifejezetten militarizálta.
Jóllehet a nők tanítását és munkába állását a konzervatív egyiptomi társadalom nagy része ellenezte, Mohamed Ali a korszakban – és kifejezetten az iszlám világban – szinte példátlan módon a nők oktatását is ösztönözte, leginkább az egészségügy területén. A könnyebb orvosi feladatokat is ellátni képes ápolók, úgynevezett hakimák képzésében nyugati betegápolók vettek részt, tanulmányaik befejeztével maguk is oktatóként maradtak az intézményekben, vagy az állam férfi doktorokkal házasította őket össze, és gondoskodott fizetségükről. A hakimák megjelenésével sikerült a járványokat és a csecsemőhalandóságot visszaszorítani, mert a törvények szerint férfi orvosok nem láthattak el női betegeket, a bábák és az időseket ápoló asszonyok pedig nagyrészt babonák és népi hagyományok alapján végezték feladatukat. Ali országszerte kórházakat is alapított, de ezen intézkedéseinek hátterében is állt egy olyan megfontolás, hogy egészséges fiatalok nevelésével gondoskodjon a hadsereg utánpótlásáról.
Bár Egyiptom névleg az Oszmán Birodalom része maradt, önálló külpolitikát folytatott. Ali a 19. század elején ugyan még a szultán nevében vezetett hadjáratot a szélsőséges iszlamista vahabiták ellen, rövid időre megszerezve Mekkát és Medinát is, később már a Porta jóváhagyása nélkül hódította meg Szudánt. Az uralkodó parancsára csapatokat küldött a görög szabadságharc leverésére, de az 1827-es navarinói csatában az egyiptomi flotta szinte teljesen megsemmisült.
Miután a kárpótlásul kért Szíriát II. Mahmud nem volt hajlandó átengedni, Mohamed Ali modernizált hadseregével háborút indított a szultán ellen, és 1833-ban a kütahyai egyezmény révén sikerült megszereznie Krétát és Szíriát. Az idősödő Ali 1839-ben francia támogatást maga mögött tudva ismét hadat üzent a szultánnak, célja ekkor már nyíltan a függetlenség elérése volt. Jóllehet kezdetben sikert sikerre halmozott, a nyugati nagyhatalmak beavatkozása miatt megalázó békére kényszerült. Hatalma a továbbiakban csak Egyiptomra és Szudánra korlátozódott, de az Oszmán Birodalomban példátlan módon biztosították utódai számára az örökletes hatalmat Egyiptom fölött, leszármazottai 1952-ig álltak az ország élén.
Az idős és beteges Ali 1849. augusztus 2-án Alexandriában halt meg, sírja a kairói fellegvárban általa épített pazar alabástrommecsetben található.
