Mads M. Nielsen er søn af skuespillerparret Lane Lind og Ole Møllegaard. Han blev uddannet på Skuespillerskolen ved Århus Teater 1994. I årene 1998-2000 var han på Det Kongelige Teater, hvor han bl.a. spillede Graham i “Renset” og senere kom han til Odense Teater, hvor han i 2004 spillede Henrik i “Maskerade”. På Odense Teater instruerede han også året efter forestillingen “Sange indefra”. I TV-serien “Krøniken” spillede han rollen som Thomas Skade-Poulsen. Privat
dannede han gennem ni år par med skuespillerkollegaen Cecilie Stenspil, men parret gik fra hinanden i 2012.