Nguyễn Đỗ Mục sinh trưởng trong một gia đình Nho học truyền thống. Quê gốc của ông là làng Thư Trai, huyện Thạch Thất, tỉnh Sơn Tây (sau đổi là huyện Phúc Thọ, tỉnh Hà Tây; nay là huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội). Cha ông là Hoàng giáp Nguyễn Đình Dương, từng làm Án sát Hưng Yên, Bố chính Quảng Bình, Biện lý Bộ Lại.

Khoa Kỷ Dậu (1909) đời vua Duy Tân, Nguyễn Đỗ Mục đỗ tú tài, nhưng thi Hội thì không đỗ. Ngày 15 tháng 5 năm 1913, Đông Dương tạp chí do Nguyễn Văn Vĩnh làm Chủ bút ra đời tại Hà Nội. Ông đến cộng tác và viết đều đặn ở mục Gõ đầu trẻ, chuyên về giáo dục.

Sau khi tạp chí này đình bản (ngày 15 tháng 9 năm 1919), ông viết cho tờ Trung Bắc tân văn (cũng do Nguyễn Văn Vĩnh đảm nhiệm, và tồn tại cho đến năm 1939) và cho nhiều báo khác tại Hà Nội.

Sau Cách mạng tháng Tám (1945) cho đến khi qua đời, ông công tác ở Bộ Quốc phòng, chuyên lo việc phiên dịch các tài liệu quân sự và chính trị.

Theo nhà nghiên cứu Nguyễn Vinh Phúc, Nguyễn Đỗ Mục mất ở Định Hóa (Thái Nguyên) ngày 16 tháng 12 năm 1951.