Homme d'affaires originaire de Tébessa, Djemai est titulaire d'une licence en gestion et d'un diplôme d'études supérieures (spécialité diplomatie)[3].
Djemai a été élu plusieurs fois député à l'Assemblée populaire nationale (APN) pour la wilaya de Tébessa depuis 2002. Il a occupé le poste de vice-président de l'APN à trois reprises et a été également président du groupe parlementaire du FLN à l'APN à partir de 2017[4].
Le , Mohamed Djemai est élu secrétaire général du FLN par les membres du Comité central par 223 voix face à Djamel Benhamouda (126), Saïd Bouhadja (35) et Mustapha Maazouzi (18). Le nombre de votants est de 418[5]. Il succède à Djamel Ould Abbes à la tête du FLN[6].
Arrestation et condamnation
Le , dans le contexte des manifestations de 2019 en Algérie, Mohamed Djemaï — qui a renoncé à son immunité parlementaire[7] — a été placé en détention provisoire, en compagnie de son épouse, à la prison d'El-Harrach (Alger) pour les besoins d'une enquête sur la destruction de documents officiels en relation avec des affaires de corruption[8]. Il démissionne dans la foulée de ses fonctions[9].
Le 29 avril 2020, sa détention est prolongée de quatre mois[10]. Il est condamné le 30 septembre 2020 à deux ans de prison, dont un an avec sursis, pour « participation à la destruction de documents de preuves officiels et humiliation d'un journaliste »[11]. Lors du procès en appel, il est acquitté le 1er février 2021[12].
