محمود معظمی فارغ‌التحصیل رشته‌ی ادبیات نمایشی است. وی فعالیت هنری‌اش را به عنوان دستیار کارگردان آغاز کرد. 

او به عنوان دستیار کارگردان در فیلم‌های «آوازخوان» (۱۳۷۹)، «شاخه گلی برای عروس» (۱۳۸۳) و «در شب عروسی» (۱۳۸۷) حضور داشته است.

معظمی کارگردانی 70 قسمت از مجموعه‌ی «شاید برای شما هم اتفاق بیافتد» (1389) و مجموعه‌های «تکیه بر باد» (1391)، «مثل من، مثل تو» (1393)، «فاخته» (1393) و زاویه هفتم (1394) و تله‌فیلم‌هایی چون «یغما» (1387)، «سرشاخ» (1387)، «خانه‌ی کاغذی» (1391) و «قطعه‌ی ناکوک» (1393) را در کارنامه‌ی هنری‌اش دارد.

وی همچنین در فیلم‌های «زن امروز» (۱۳۷۵) و «پارتی» (۱۳۷۹) به نقش‌آفرینی پرداخته است.