אהטיסארי נולד ב-1937 בוויפורי (אז במזרח פינלנד, כיום ויבורג שברוסיה), שם שהתה משפחתו כאשר אביו היה בשירות צבאי. הוא גדל בקואופיו ובאואולו. לאחר שירותו הצבאי למד הוראה באואולו. ב-1960 נשלח מטעם ארגון ימק"א לשליחות בפקיסטן, שם עסק בניהול מוסד של הארגון ובהכשרת מורים. כשחזר החל ללמוד בהלסינקי ובמקביל היה פעיל בארגונים לסיוע למדינות מתפתחות. ב-1965 הצטרף למחלקה לסיוע בינלאומי של משרד החוץ הפיני, ואחר כך עמד בראשה.
ב-1973 מונה כשגריר פינלנד בטנזניה (והיה שגריר שאינו תושב גם במוזמביק, בסומליה ובזמביה). ב-1977 מונה לנציב האו"ם לנמיביה – תפקיד שנוצר מספר שנים לפני כן כאשר האו"ם החליט על שלילת המנדט שהיה לדרום אפריקה באזור, אך משום ששלטונה בפועל של דרום אפריקה נמשך, נוהל התפקיד הדיפלומטי ממטה האו"ם בניו יורק. במסגרת תפקידו ניהל משא ומתן לא-פורמלי בין דרום אפריקה לבין ארגון העצמאות של נמיביה ומספר מדינות אפריקניות, שכמעט והצליח להביא להסכם על הפסקת אש ועריכת בחירות בפיקוח האו"ם. אולם ההסכם קרס כאשר החלה מעורבות דרום אפריקה במלחמת האזרחים באנגולה, הגובלת בנמיביה.
ב-1984 חזר לתפקיד בכיר במשרד החוץ הפיני, וב-1987 חזר לאו"ם ומונה לתת-המזכיר לענייני מנהל. ב-1988 נקרא לחזור לעסוק בענייני נמיביה כאשר נציב האו"ם לנמיביה, ברנט קרלסון, נהרג באסון לוקרבי זמן קצר לאחר שהושג הסכם למתן עצמאות לנמיביה. אהטיסארי מונה לנציג מיוחד מטעם האו"ם ועמד בראש צוות האו"ם שסייע במעבר לעצמאות ופיקח על הבחירות.
ב-1993 קיבל את מועמדות המפלגה הסוציאל-דמוקרטית של פינלנד לתפקיד נשיא פינלנד, ונבחר לתפקיד בבחירות שהתקיימו ב-1994, לאחר שניצח בסיבוב השני את נציגת מפלגת העם השוודי אליסבת רהן. תחילת כהונתו לוותה בחיכוכים עם ראש הממשלה מטעם מפלגת המרכז, אסקו אהו (שכיהן עד 1995), על רקע התנגדותו להתערבות אהטיסארי במדיניות החוץ של פינלנד והתבטאויותיו בנושאי פנים כגון האבטלה. אהטיסארי תמך בהצטרפות פינלנד לאיחוד האירופי ותרם להצלחת משאל העם שהתקיים ב-1994 לאישור ההצטרפות. כנשיא הרבה לסייר ברחבי ארצו ובעולם, דבר שהעניק לו את הכינוי "מארה המטייל" אך גם הגביר את הפופולריות שלו. כנשיא השתתף גם במשא ומתן להפסקת הלחימה בקוסובו ב-1999. בעקבות ביקורת שנמתחה על פעלתנותו בנושאי החוץ החליט שלא לרוץ לכהונה נוספת כנשיא ב-2000.
אחרי פרישתו מהנשיאות, מונה על ידי ממשלת בריטניה להשתתף בצוות שפיקח על פירוק ה-IRA בצפון אירלנד מנשקו. ב-2005 ניהל בהצלחה את המשא ומתן בין ממשלת אינדונזיה לבין ארגונים מורדים במחוז אצ'ה בצפון-מערב המדינה, שהביא לסיום מאבק אלים בן כמעט 30 שנה במחוז. במסגרת ההסכם בין הצדדים, שנחתם בהלסינקי ב-15 באוגוסט, ויתרו המורדים על הדרישה לעצמאות, וממשלת אינדונזיה הסכימה להסיג את כוחות הצבא מהמחוז והעניקה לו מעמד אוטונומי מיוחד[1].
ב-2005 מונה על ידי מזכ"ל האו"ם קופי אנאן כשליח מיוחד לקביעת מעמדה של קוסובו, שמאז תום המלחמה ב-1999 נוהלה בחסות האו"ם. במסגרת תפקידו ניהל את המשא ומתן בנושא זה והציע תוכנית שכללה מתן עצמאות בפיקוח בינלאומי, וזכתה לתמיכת ארצות הברית. אולם התנגדות סרביה ורוסיה לתוכניתו והאשמותיהן בדבר חד-צדדיותו של אהטיסארי הובילו לפרישתו מהתפקיד ביולי 2007. הצדדים המשיכו בשיחות במסגרת אחרת, ולאחר שלא הגיעו לידי הסכמה, הסתיים העניין בהכרזה חד-צדדית של קוסובו על עצמאותה.
ב-2008 זכה אהטיסארי בפרס נובל לשלום "על פעילותו החשובה, במספר יבשות, ובמשך למעלה משלושה עשורים, לפתרון סכסוכים בינלאומיים"[2].