Mai Trung Thứ (hay còn gọi là Mai Thứ) sinh năm 1906 tại Hải Phòng. Ông nội và cha của ông đều làm quan lớn dưới triều đình nhà Nguyễn định cư tại Huế.
Năm 1930, sau khi tốt nghiệp, Mai Thứ được bổ nhiệm dạy vẽ tại Trường Quốc học Huế. Tại nơi đây, tài năng vẽ tranh lụa của ông đã nở rộ. Hàng loạt tác phẩm lụa của ông ra đời mô tả nhân vật chính là những cô gái Huế dịu dàng, khung cảnh hữu tình bên dòng sông Hương, hay mái nhà cong của khu đền đài lăng tẩm. Sáu năm sống và làm việc ở kinh đô Huế đã gợi cho ông những hình ảnh, những ký ức sâu đậm, đồng thời tạo cho ông chỗ đứng vững chắc trong nền hội họa hiện đại Việt Nam. Ngoài mỹ thuật, ông còn là một nhạc sĩ. Ông chơi đàn bầu và sáo. Ở Pháp, danh họa người Việt từng tổ chức các buổi hòa nhạc dân tộc. Có lẽ vì thế, trong các tác phẩm những năm cuối đời của ông xuất hiện hình ảnh các thiếu nữ chơi đàn tỳ bà, sáo, đàn bầu, hay đàn nguyệt. Họa sĩ Lê Phổ từng nhận xét:
“Ít có ai tạo được thế giới sống động làm gợi nhớ quê hương Việt Nam thanh bình với bao ký ức của một tuổi thơ hồn nhiên, trong trẻo như Mai Trung Thứ”. Cùng với một số họa sĩ khác, Mai Trung Thứ tham gia trưng bày tranh ở nhiều nước trên thế giới như ở Ý (Roma 1932, Milan 1934, Naples 1934), Bỉ (Brussels 1936), Mỹ (San Francisco 1937). Cũng vào năm 1937, ông đến Pháp để tham dự Triển lãm Quốc tế Nghệ thuật và Kỹ thuật trong đời sống hiện đại ở Paris. Năm 1937 Cha mẹ sắp đặt bắt ông lấy vợ (trong một gia đình quyền quý ở Huế) họa sĩ Mai Thứ quyết định ở lại Pháp (ông gặp và yêu một cô gái Pháp). Để hoạt động nghệ thuật ông không trở về VN nữa. Sau này ông lấy cô vợ người Pháp.
Năm 1976 ông Phạm Văn Đồng Thủ tướng Chính phủ chính thức mời, ông chỉ về VN một lần duy nhất ấy. Tên ông nhà nước đặt tên ở nhiều TP trong đó có Hải Phòng. Mai Trung Thứ có công rất lớn trong sưu tầm nhiều tư liệu quí giá về Chủ tịch Hồ Chí Minh và nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa. Trong hồ sơ an ninh báo cáo về hoạt động của phái đoàn Chủ tịch Hồ Chí Minh thăm Pháp năm 1946, tên Mai Trung Thứ xuất hiện trong vai trò nhiếp ảnh gia và nhà quay phim. Chính ông là người ghi lại hình ảnh cuối cùng của Bác khi Người rời Pháp.
Tháng 4/2021, giới hội họa Việt Nam xôn xao khi một bức tranh chân dung xác lập kỷ lục bức tranh có giá công khai cao nhất trong lịch sử - 3,1 triệu USD (khoảng hơn 70 tỷ đồng vn). Đó là bức tranh có tên Chân Dung Cô Phương, được vẽ bởi người họa sĩ tài hoa lừng danh Mai Trung Thứ. Sự kiện chấn động tại nhà đấu giá Sotheby’s Hong Kong (Trung Quốc) nhanh chóng thu hút sự quan quan tâm của truyền thông, trở thành chủ đề bàn luận sôi nổi của giới chuyên môn. Chân Dung Cô Phương - cô gái Huế bên sông Hương được xem là bức tranh tiêu biểu lột tả được vẻ đẹp của người phụ nữ Á Đông cho thấy bút pháp điêu luyện của họa sĩ Mai Trung thứ. Ngoài bức tranh này ra thì ông còn có nhiều tác phẩm đặc sắc không kém khác tất cả chỉ vẽ về những cô gái Huế, có thể kể như Phụ nữ đội nón lá bên sông, Thiếu nữ chơi đàn Nguyệt, Cô gái làm thơ (thời thơ ấu đến khi trưởng thành của ông, Cha ông làm quan lớn trong triều đình nhà Nguyễn, ông và mẹ theo cha sống ở Huế) Hiện nay, bà Mai Lam Phương, con gái ông Mai Trung Thứ là chuyên viên cấp cao tư vấn, hỗ trợ thực hiện. Theo cơ quan truyền thông Macon, triển lãm được Bộ Văn hóa Pháp công nhận có tầm ảnh hưởng quốc gia.