Segretario generale del Sindacato Attori Italiani Cgil, Massimo Ghini coglie la passione per la politica dal padre, militante comunista ed ex partigiano.
La sua carriera di attore inizia a teatro, dove ottiene i primi riconoscimenti recitando con personaggi del calibro di Franco Zeffirelli, Strehler, Patroni Griffi e Lavia. Nel periodo dei primi esordi di recitazione, lavora anche come doppiatore e come speaker radiofonico, stringendo anche una stretta amicizia con altri due aspiranti attori, Fabrizio Bentivoglio e Armando De Razza, al tempo suoi coinquilini. Nel 1979 ottiene la sua prima parte al cinema nel film C'era una volta la legge di Stelvio Massi. Del 1984 il secondo film, Segreti Segreti di Giuseppe Bertolucci in cui interpreta il capitano Felici; nello stesso anno gira per il film-tv La neve nel bicchiere di Florestano Vancini. Nel 1987 sul set di un altro film per la televisione, Due Fratelli di Alberto Lattuada, conosce Nancy Brilli. I due si sposeranno nel dicembre dello stesso anno per poi separarsi solo tre anni dopo. Con l'attrice gira un film anche nel 1988, Compagni di Scuola di Carlo Verdone, dove interpreta l'affascinante uomo politico che ruba la giovane amante all'imbranato "Er patata" (Carlo Verdone). Nel 1990 Andrea Barzini lo dirige con successo in Italia-Germania 4-3, dove è uno degli ex compagni di scuola sessantottini che assistono alla mitica partita dei mondiali del 1970 in Messico.
Ghini sarà in seguito interprete di numerosi registi del nuovo cinema italiano come ad esempio Paolo Virzì che lo dirigerà nella sua pellicola d'esordio del 1994, La Bella Vita. Si dimostra attore completo e versatile quando gli vengono offerti ruoli più impegnativi come nel film Senza Pelle di Alessandro D'alatri, o in Celluloide di Carlo Lizzani, dove ripercorre, nella parte di Roberto Rossellini, le fasi della lavorazione di Roma città aperta.
Grazie al film di Francesco Rosi, La tregua (1996), ottiene primi riconoscimenti anche a livello internazionale. Franco Zeffirelli, che già aveva lavorato con lui ai tempi del teatro, gli affida nel 1999 il ruolo di sua padre nella film autobiografico Un té con Mussolini tratto dal libro scritto dallo stesso regista. Nel 2000 lavora accanto a star come Sean Penn e Anne Bancroft in Una notte per decidere di Philip Haas; é un fascista nella Firenze alle soglie della seconda guerra mondiale. Carlo Vanzina lo chiama tra gli interpreti principali per il suo Il pranzo della domenica del 2002.
Il 2005 lo ha visto protagonista delle vicende del povero inventore italiano del telefono, Meucci, sceneggiato televisivo con un discreto successo di pubblico.