Fils unique né de l'union de deux comédiens, Émile Robinet et Gilberte Dubreuil (Émile Ronet et Paule de Breuil à la scène), il découvre dès sa petite enfance l'atmosphère du métier d'acteur. En accompagnant notamment ses parents en province il découvre les difficultés des tournées. Il admirait le talent de ses parents.
Bien que cette enfance ait été enrichissante, il ressent très rapidement le besoin de s'éloigner de cette famille heureuse mais au sein de laquelle il se sent assez isolé. Il a la nécessité, très jeune, de ne pas se confronter au passé. Il choisit de ne pas affronter davantage ce sentiment de profonde solitude auquel il est sensible depuis sa tendre enfance. Ce choix d'évasion le pousse à débuter très jeune, à 16 ans, au Centre du Spectacle de la Rue-Blanche où il reçoit ses premiers cours d'art dramatique avec Julien Bertheau, Maurice Donneaut ou encore Bernard Blier pour professeurs.
Lorsqu'il arrive au conservatoire il entre dans de fameuses classes, notamment celle de Jean-Louis Barrault, René Simon et Maurice Leroy. À la fin de ses études, il foule les planches pour la première fois dans Les Parents terribles de Jean Cocteau, puis dans Un beau dimanche de Jean-Pierre Aumont sans oublier Roméo et Juliette où il incarne le rôle principal aux côtés de Nicole Berger.
Regrettant de n'avoir pas pu participer à la Libération de Paris, il prend sa revanche lorsqu'à la fin de la guerre il doit aller effectuer son service militaire : au lieu de se présenter il part en tournée.
Il ne fait ses débuts au cinéma qu'après la guerre en faisant sa première apparition dans Crime à la Clinique, un court-métrage en 1948. Il aura son véritable premier rôle en 1949, celui de Roger Moulin dans Rendez-vous de Juillet de Jacques Becker. Il joue aux côtés de futures vedettes, Nicole Courcel, Daniel Gélin, Françoise Arnoul, Pierre Mondy entre autres.
Pour la seconde fois (cela s'était déjà produit des années auparavant au théâtre) il incarne le fils de ses propres parents, Émile Ronet et Paule de Breuil incarnant les parents de Roger Moulin. Le film est largement apprécié, Maurice Ronet devient un jeune premier du cinéma français. Pourtant, ce film et quelques autres dont Un grand patron deux ans plus tard, lui donnent l'impression de ne pas vraiment progresser.
Il épouse en 1950 la comédienne Maria Pacôme, qui décida de laisser de côté la scène. Elle reprendra sa passion en 1956, l'année de leur divorce. Il est certainement impatient bien que les critiques le considèrent comme un espoir sûr du cinéma. Pourtant il ne se cantonne pas vraiment à des rôles définis et joue dans des films très variés tels que Les sept péchés capitaux en 1952, Lucrèce Borgia en 1953, Châteaux en Espagne en 1954. Il côtoie dès lors des réalisateurs tels qu'Yves Allégret, Jean Dréville, Christian-Jaque...
En 1957, il incarne un de ses rôles les plus connus, celui de Julien Tavernier dans Ascenseur pour l'échafaud de Louis Malle qui est un grand succès notamment grâce à la musique de Miles Davis orchestrée autour d'un crime que le personnage de Maurice Ronet a commis. Ce rôle sera le début d'une chaîne de nombreux rôles tragiques qu'il incarnera tout au long de sa carrière. Homme désespéré, suicidaire, meurtrier ou victime d'un assassinat, on l'habille tout au long de sa carrière de rôles noirs et troublants. Il incarne d'ailleurs un personnage suicidaire quelques années plus tard dans Feu follet, un nouveau films de Louis Malle avec Jeanne Moreau.
On peut situer le nouvel essor de sa carrière l'année de Plein soleil, 1960, puisqu'il enchaînera les succès et entamera sa propre carrière de réalisateur avec Le voleur de Tibidabo. A partir de cette époque-là il s'essaie à toutes sortes de rôles, tente de dépasser ses propres limites pour comprendre un personnage et l'interpréter au mieux. Il joue aux côtés de tous les acteurs et actrices en vue. Il devient l’un des acteurs préférés de Claude Chabrol et des Français. En 1973, il publie son premier livre relatant sa découverte des dragons de l'Ile de Komodo et sort également un documentaire.
Il surprendra avec ses réalisations : elles prouvent bien ses différents talents.
Néanmoins, Maurice Ronet a toujours été un homme discret ; par son immatérialisme et sa fuite éternelle devant les preuves du passé il néglige certaines de ses créations, notamment ses écrits et ses peintures qu'il trouve vite révolues alors qu'elles ne sont pas achevées. On compte malgré cela plusieurs livres de lui dont un essai Le métier de comédien. Il était également musicien. Il était de ceux qui brûlent la vie par tous les bouts, comme le laisse entendre Eric Neuhoff dans son livre Les insoumis : « Ce fut un grand vivant. Séduisant, insupportable, imprévisible, il aurait pu être un personnage de roman. »
L'acteur si talentueux, au sourire éclatant, au « visage froissé », s'est éteint en pleine gloire, à 56 ans, des suites d'un cancer. Il partageait alors sa vie depuis des années (officiellement depuis 1980, date de leur mariage) avec Joséphine Chaplin, fille de Charlie Chaplin et de Oona O'Neill, qui lui donna un fils unique, Julien.
Il repose à Bonnieux dans le Luberon, où se situait sa résidence secondaire.
