C’est en 1930 qu’il entre à l’école coloniale, après un séjour de trois ans à l’école coranique. Inscrit au « cours commercial » à Dakar, une émanation de la chambre de commerce, pour être formé en commerce, comptabilité, gestion, finance, économie, sténodactylo, mathématique, correspondance commerciale, etc., M. Mbow lit beaucoup, ce qui lui a valu le statut d’autodidacte.
En 1938, il passe un concours pour entrer comme commis de l’administration coloniale, concours qu’il réussit en finissant premier. Il est alors affecté « au bureau du courrier du gouverneur de la circonscription de Dakar et dépendances ».
Choqué par l’idéologie nazie, il s’est engagé volontaire, en février 1940, dans l’armée de l’air où il rejoint l’École des radiotélégraphistes qui venait d’être ouverte à la caserne Rocabey à Saint-Malo.
À l’automne 1940, Amadou Mahtar Mbow rentre au Sénégal et reprend service auprès du gouverneur, comme commis local des échanges commerciaux.
Après la guerre, il resta en métropole, passe son baccalauréat en 1948 à Paris et s’inscrit en licence d’histoire à la Sorbonne avec pour ambition de se préparer à la politique. Il fréquente alors Abdoulaye Ly, participe aux activités de l’Association des étudiants africains de Paris (APEAP), l’ancêtre de la Fédération des étudiants d’Afrique noire en France (FEANF).
Ainsi, est-il d’abord nommé président du bureau provisoire l’APEAP, en janvier 1951, avant que, lors du premier congrès de la FEANF, du 20 à 22 mars à Paris, il en devienne le secrétaire général tandis que la dahoméenne Solange Faladé est élue présidente. Ces quelques années à Paris sont celles où le monde noir en diaspora a vécu vraisemblablement une des périodes d’effervescence politique, intellectuelle et culturelle les plus intenses.
Amadou Mahtar Mbow rejoint pourtant rapidement le continent, dès l’été 1951. Il est nommé professeur à Rosso, en Mauritanie. En 1953, il est chargé de créer et diriger les services d’éducation de base, à l’échelle du Sénégal et de la Mauritanie.
Cet attrait pour l’enseignement et les problèmes organisationnels de l’enseignement va le conduire, vingt ans plus tard, aux plus hautes fonctions de l’Organisation des Nations unies pour l’éducation, la science et la culture (UNESCO).
Dans ce Sénégal des années 1950 où l’indépendance se profile à l’horizon, Mbow poursuit ses activités politiques. En 1955, il adhère au Bloc Démocratique Sénégalais (BDS), le parti de Léopold Sédar Senghor et Mamadou Dia, fondé en 1948, qui domine la vie politique sénégalaise en ayant éclipsé la SFIO de Lamine Guèye, depuis les élections législatives de 1951.
En 1956, avec les accords de la loi Defferre, Amadou Mahtar Mbow devient le premier ministre sénégalais de l’Éducation, alors que le pays est toujours sous tutelle coloniale française.
Souhaitant l’indépendance immédiate, Mbow vote « Non » au projet constitutionnel proposé par De Gaulle en septembre 1958. Quelques jours plus tôt, il a rejoint le Parti du Regroupement Africain-Sénégal nouvellement créé et dont il est membre du bureau politique.
Après la crise de décembre 1962, qui voit l’éviction et l’emprisonnement de Dia, le PRA-Sénégal demeure le seul parti légal de l’opposition face à l’Union progressiste sénégalaise (parti créé en 1958 et regroupant le BDS et la SFIO).
En 1966, les leaders du PRA-Sénégal rejoignent l’UPS. Mbow est nommé ministre de l’Éducation. C’est lui qui doit gérer la crise de mai 1968 qui lui coûta sa place. Il change de ministère pour devenir le ministre de la Culture, jusqu’en 1970.
Parallèlement, Amadou Mahtar Mbow mène une carrière de haut fonctionnaire international. Il est nommé membre du conseil exécutif de l’UNESCO en 1966 et y représente la délégation sénégalaise.
En 1970, il devient le représentant du groupe des États africains. Par conséquent, contribue-t-il ainsi à établir des relations entre l’Organisation de l’Unité Africaine (OUA) et l’UNESCO, ce qui conduit l’organisation internationale à adopter plusieurs résolutions affirmant son soutien aux différents mouvements de libération nationale agissant sur le continent africain.
En 1974, Mbow, soutenu par l’OUA, est nommé à la tête de l’UNESCO, en remplacement du français René Maheu. Il devient le premier représentant du « Tiers-monde » à accéder à de telles fonctions. Il réalise un deuxième mandat à la tête de l’UNESCO, jusqu’en 1987.
Retiré au Maroc, Mbow revient dans le jeu politique sénégalais à la fin des années 2000. C’est lui qui, pendant un an, entre 2008 et 2009, préside les Assises nationales, cette vaste coalition qui s’oppose à la réélection d’Abdoulaye Wade, en 2012.
Reconnu pour son rôle de doyen, Mbow a également reçut plusieurs distinctions parmi lesquelles celle de Doctorat honoris causa de l’Université de Belgrade, en 1980 et celle de Commandeur de l’ordre de la légion d’honneur française.
