‌محمدرضا شجریان، یکم مهر ۱۳۱۹ در مشهد متولد شد. خواندن را از کودکی آغاز کرد و با توجه به استعداد و صدای خوبش، تحت تعلیم پدر، که خود قاری قرآن بود، مشغول به پرورش صدای خویش شد.
در سال ۱۳۳۱، برای نخستین بار، صدای تلاوت قرآن او از رادیو خراسان پخش شد. وی در سال ۱۳۳۸ به دانش‌سرای مقدماتی مشهد رفت و برای نخستین بار با یک معلم موسیقی آشنا شد.
شجریان در سال ۱۳۴۰ با فرخنده گل‌افشان ازدواج کرد که حاصل آن سه دختر به نام‌های فرزانه (راحله)، افسانه و مژگان و یک پسر (همایون) بود.
محمدرضا شجریان تا سال ۱۳۵۰ به‌خاطر این‌که پدرش می‌خواست خانوادهٔ آن‌ها (شجریان) بیشتر با قرائت قرآن و چهرهٔ مذهبی شناخته شوند، با نام مستعار سیاوش بیدگانی با رادیو همکاری می‌کرد، ولی بعد از آن پدرش به او اجازهٔ استفاده از نام اصلی‌اش را داد.وی تا سال ۱۳۴۷ در استخدام آموزش و پرورش بود و پس از مدت زمانی تدریس و مدیریت مدارس، به وزارت منابع طبیعی انتقال یافت. وی در مدت خدمت در آموزش و پرورش در رادکان از توابع چناران به تدریس پرداخت و مدتی در این شهر سکونت داشت.
وی در سال ۱۳۵۸ دعای ربنا (برخی آیات قرآن که شجریان آن‌ها را با صوت خوانده) و مناجات مثنوی افشاری را به صورت بداهه و بدون تمرین خواند، ابتدا به قصد این که به هنرجویان آموزش دهد و بهترین را در ماه رمضان برای افطار پخش کنند اما رادیو همان اجرای خودش را پخش کرد و این دعا به مدت سی سال از اصلی‌ترین برنامه‌های رادیو در ماه رمضان بودند.
محمدرضا شجریان پس از طلاق از فرخنده گل‌افشان، در حدود ۵۳ سالگی و در سال ۱۳۷۱ با کتایون خوانساری ۲۶ ساله ازدواج کرد. حاصل ازدواج دوم او پسری به‌نام رایان است که در سال ۱۳۷۶ در کانادا متولد شده‌است.
محمدرضا شجریان، چهار سال پس از آن‌که برای آخرین بار جلوی دوربین ظاهر شد و اعلام کرد ۱۵ سال است به بیماری سرطان مبتلاست، روز یکشنبه ۱۳ مهر ۱۳۹۹، به دلیل افت سطح هوشیاری در حدِ کمایِ عمیق به بخش مراقبت‌های ویژه در بیمارستان جم تهران منتقل شد و عاقبت بعدازظهرِ پنجشنبه ۱۷ مهر ۱۳۹۹ در ۸۰ سالگی درگذشت.در ساعت ۱۷ همان روز، همایون شجریان، فرزند وی نیز خبر درگذشت پدرش را در اینستاگرام رسمی خود تأیید کرد و نوشت: «خاک پای مردم ایران به دیار معشوق پرواز کرد.
جسد شجریان صبح روز ۱۹ مهر ۱۳۹۹ نزدیک آرامگاه فردوسی به خاک سپرده شد