Maurice est le plus jeune fils d'un propriétaire de vignoble de Sainte-Cécile-Les-Vignes. Ces quatre frères participent, au volant de Bugatti, à quelques courses automobiles. Malgré la mort de Louis au Grand Prix de Picardie à Péronne en 1933, Maurice veut lui aussi faire de la compétition automobile.

Il débute sa carrière le 10 avril 1938 au Grand Prix de Pau et termine cinquième au volant d'une Bugatti. Pour sa deuxième course, le 28 mai 1939, il participe au Grand Prix des Frontières à Chimay (Belgique) et il gagne !
Pour participer à la première course de l'après la guerre (le 9 septembre au Bois de Boulogne), il ressort sa Bugatti, qu'il avait caché dans une grange. Malheureusement pour lui, sa voiture à des problèmes d'alimentation. C'est en cherchant la cause de ses tracas que Trintignant découvre des "pétoules" (crottes de rat) dans le réservoir. Il reçoit alors ce surnom de "Pétoulet".

Après un passage chez Amilcar en 1947 (victoire en Avignon) et chez Delage, il rejoint Simca Gordini. Après un bon début de saison 1948, il est victime d'un accident lors du Grand Prix Suisse, (4 juillet) qui le laissera dans le coma durant huit jours.

Il est malgré tous de retour en 1949, toujours chez Simca Gordini et remporte une course sur le Circuit des Remparts à Angoulême. En 1950, il participe au premier Championnat du Monde, mais les Gordini sont fragiles et ne peuvent rivaliser avec les puissances Alfa Romeo et Ferrari. Cependant, il gagne quelques courses hors championnat comme à Genève en 1950, à Albi en 1951 et 1953.

Remarqué par Ferrari, il est engagé pour la saison 1954 et justifie la confiance placée en lui en remportant notamment le GP de Buenos Aires (Hors championnat) et les 24 Heures du Mans avec Jose-Froilan Gonzalez.
En 1955, il devient le premier français à inscrire son nom au palmarès du Championnat du Monde de F1 en remportant le GP de Monaco.

Pour 1956, il signe chez Vanwall qui lui accordera de disputer le GP de France sur la toute nouvelle Bugatti. Malheureusement la voiture manque cruellement de mise au point et c'est un échec cuisant. En 1957, il est de retour au volant d'une Ferrari, mais ne participe qu'à 3 Grands Prix.

En 1958 (il a 40 ans), il est engagé par Rob Walker et remporte sa deuxième victoire en Championnat et de nouveau à Monaco au volant d'une Cooper-Climax.

Maurice Trintignant poursuivra sa carrière en F1 jusqu'en 1964 après avoir couru pour BRM (1958, 1963 et 1964), Aston-Martin (1960), Lotus (1962) et Lola (1963). C'est donc à Monza, sur une BRM et à plus de 47 ans, que Maurice Trintignant fait ses adieux à la F1.