28 Şubat 1892'de İstanbul'da doğdu. Türk tiyatrosunun batılı anlamda kurucusu olarak kabul edilen Ertuğrul, sinema alanında da Türkiye'de ilk önemli katkıları gerçekleştirmiştir. 1922-1939 yılları arasında Türkiye’de film yapan tek kişidir. Tefeyyüz Mektebi’nde okurken tiyatroya ilgi duydu ve aktör olmaya karar verdi. 1909'da Burhanettin Tiyatrosu’nda Arthur Conan Doyle'ın Sherlock Holmes oyununda 'Bob' rolüyle ilk kez sahneye çıktı. Ailesi, sahneye çıkmasına karşı çıktığı için baba evinden ayrıldı ve tiyatro eğitimi için 1911'de Paris'e gitti. 1912″de İstanbul’a döndü. Burada yönetmen ve oyuncu olarak çalışmaya başladı. İlk kez Shakespeare’in Hamlet oyununu sahneye koydu ve Hamlet rolünü kendisi oynadı.
1913'te Bursa'da Millet Tiyatrosu adıyla İsmail Galip Arcan, Behzad Butak ve Kemal Emin Bara ile kurduğu Yeni Turan Temsil Heyeti’nde çok sayıda yabancı oyunu sahneledi ve bu oyunlarda oynadı. Aynı yıl Şehzadebaşı'nda Ertuğrul Sineması'nı açtı. Burada ise film gösterimlerinin yanı sıra Karanlık İçinde Buse, Fener Bekçileri gibi oyunlar da sunuldu. Sinemada film öncesi kısa gösteriler yaptı.
1913 sonunda karıştığı bir siyasi olay nedeniyle sınırdışı edilip Fransa’ya gitti. İstanbul’a döndüğünde “Ertuğrul Muhsin ve Arkadaşları” topluluğunu kuran sanatçı, o sıralarda Berlin'e gitti ve Berlin'de kendi adına İstanbul Film adlı bir film şirketi kurdu. Üstat Film'in de ortağı ve yönetmeni oldu. "Samson", "Kara Lale Bayramı", "Şeytana Tapanlar" adlı filmleri çekti.
1918’de İstanbul’a döndü. Edebi Tiyatro Heyeti adında bir özel topluluk kurdu. İpek Film ve Kemal Film’in kurulmasında ön ayaklık yaptı. İpek Film'de 1928-1941 arasında yönetmen olarak 20 film çekti. 1923'te Halide Edip Adıvar’ın aynı adı taşıyan romanından uyarladığı “Ateşten Gömlek”, Kurtuluş Savaşı’nı konu alan ilk film olarak sinema tarihine geçti. Bu filmde başrolü oynayan Neyyire Neyir ile evlendi.
Muhsin Ertuğrul, ilk sesli Türk filmlerini çekti; Mısır-Yunan işbirliğiyle 1931'de çekilen “İstanbul Sokaklarında” ve ertesi sene çektiği “Bir Millet Uyanıyor", ilk sesli Türk filmleri oldu.
Ertuğrul, Istanbul Şehir Tiyatrosu’nda 1935-1936 sezonunda Türkiye’deki ilk düzenli çocuk oyunlarını başlattı. 1947'de kurulmakta olan Devlet Tiyatrosu'nu yönetmek üzere Ankara Devlet Konservatuvarı Tatbikat Sahnesi'nin başına getirilen Ertuğrul, çeşitli aralıklarla Devlet Tiyatroları Genel Müdürlüğü ve İstanbul Şehir Tiyatroları Baş rejisörlüğü görevini sürdürdü.
Bu dönemde 1964 Türkiye'de ilk kez Brecht’in bir oyununu ve Shakespeare’in 400. doğum yıldönümü nedeniyle beş sahnede beş Shakespeare oyunu sahneletti. Bu çalışmaları sebebiyle eleştirilere hedef oldu. 1966’da İstanbul Belediye Meclisi’nin kararıyla baş rejisörlük kadrosu kaldırıldı. Kamuoyunda, mecliste ve medyada büyük tepkilere yol açan "Muhsin Ertuğrul olayı", "Türk tiyatrosuna indirilen bir darbe" olarak nitelendirildi.
Açıkta kalan Muhsin Ertuğrul, Federal Almanya ve Ispanya’daki tiyatro eğitim yöntemlerini incelemeye gitti. 1967’de LCC Tiyatro Okulu'nda sahne dersleri ve İstanbul Üniversitesi Gazetecilik Enstitüsü'nde tiyatro eleştirisi dersleri verdi. 23 Aralık - 12 Ocak 1970 arasında 60. sanat yılı büyük programlarla kutlayan Muhsin Ertuğrul'a 23 Ekim 1971’de Kültür Bakanı Talât Halman’ın çabasıyla Cumhuriyet tarihinde ilk kez bir sanatçıya verillen "Devlet Kültür Armağanı" verildi.
Ertuğrul'a 23 Nisan 1979'da Ege Üniversitesi'nce fahri doktor ünvanı verildi. Ünvanını almak ve sanat yaşamının 70. yıl kutlamalarına katılmak üzere gittiği İzmir'de 29 Nisan günü kalp krizi sonucu hayatını kaybetti. Ertuğrul'un mezarı İstanbul- Zincirlikuyu Mezarlığı'ndadır.