Bereits als Kind sammelt der Berliner Max Riemelt erste Schauspielerfahrungen. Nach Schulaufführungen erhält er 1997 erste Fernsehrollen im Film „Eine Familie zum Küssen“ und „Praxis Bülowbogen“.
Eine Hauptrolle spielt der 15-jährige 1999 im Weihnachtsfilm „Wenn alle Herzen schmelzen“ an der Seite von Götz Otto. Regisseur Dennis Gansel besetzte Riemelt 2001 erstmals in einem seiner Filme, der Coming-of-Age-Filmkomödie „Mädchen, Mädchen“. Gansel sollte sich für die Karriere des Nachwuchsdarstellers als sehr wichtig erweisen. 2004 gibt er ihm die Hauptrolle in seinem Drama „Napola - Elite für den Führer“ neben Tom Schilling. Bei „Die Welle“ (2008), dem Vampirfilm „Wir sind die Nacht“ (2009) sowie „Die vierte Macht“ (2012) arbeitet Max Riemelt erneut mit Gansel zusammen.
Neben seinen zahlreichen Filmengagements ist Riemelt auch immer wieder in verschiedenen Fernsehserien zu Gast. So sieht man ihn unter anderem in „In aller Freundschaft“ (2003), „Der Kriminalist“ (2006), „Der Staatsanwalt“ (2011) und Der letzte Bulle (2013). In Dominik Grafs 10-teiliger Krimiserie Im Angesicht des Verbrechens übernimmt er 2010 die Hauptrolle des Marek Gorsky.
2015 ist Max Riemelt als Hauptdarsteller in der Netflix-Serie Sense8 dabei.
Max Riemelt hat eine Tochter und lebt in Berlin.