Younis Mahmoud karierę sportową rozpoczął w klubie Al-Dibs, w którym to trenował koszykówkę. Z czasem jednak zmienił dyscyplinę, został piłkarzem tego amatorskiego klubu i rozpoczął karierę na szczeblu trzeciej ligi irackiej. W 1998 roku przeszedł do Kirkuk FC, gdzie zadebiutował w drugiej lidze i swoimi 19 golami (wywalczył tytuł króla strzelców) przyczynił się do awansu zespołu do irackiej Premier League. W 2000 roku klub spadł jednak z ligi i sezon 2000/2001 spędził na drugim froncie. Latem 2001 po Mahmouda zgłosił się jeden z czołowych klubów w kraju, Al-Talaba z Bagdadu i w 2002 roku Mahmoud świętował swój pierwszy tytuł mistrza Iraku. Zdobył także Puchar Iraku. W 2003 roku nie odniósł sukcesu w lidze, ale drugi raz z rzędu został zwycięzcą krajowego pucharu, a w sezonie 2003/2004 został wicemistrzem tamtejszej ligi.
Jeszcze podczas sezonu 2003/2004 Mahmoud wyjechał do Zjednoczonych Emiratów Arabskich i przez pół roku był zawodnikiem tamtejszego Al-Wahda FC. Latem 2004 na krótko wrócił do Al-Talaby, a już w styczniu 2005 był piłkarzem katarskiegoAl-Khor. Przez dwa sezony był najlepszym strzelcem zespołu. W 2005 roku zajął z nim trzecie miejsce w Q-League i zdobył Puchar Kataru. W 2006 zajął z klubem siódme miejsce w ldze. Natomiast w sezonie 2005/2006 w spotkaniu z Al-Shamal (8:0) strzelając sześć goli w tym spotkaniu pobił rekord ligi. Latem 2006 przeszedł do innego katarskiego klubu, Al-Gharafa, z którym został wicemistrzem Kataru. W grudniu 2006 w spotkaniu przeciwko Al-Sadd (1:1) zdobył bramkę w 27. sekundzie – był to najszybciej zdobyty gol w historii ligi katarskiej. W Al-Gharafa Mahmoud grał do 2011 roku (z półroczną przerwą na wypożyczenie do Al-Arabi SC) i zdobył z tym klubem trzy mistrzostwa kraju (2007/2008, 2008/2009, 2009/2010) i wywalczył krajowych puchar. Po odejściu ze stołecznego klubu, występował również w katarskich Al-Wakrah i Al-Arabi SC, z którym w sezonie 2012/2013 wygrał Qatar Stars League.
W sezonie 2013/2014 Younis Mahmoud grał w saudyjskimAl-Ahli Dżudda, a potem wrócił do ojczyzny. Jako piłkarz Erbil SC grał jednak tylko w rozgrywkach pucharowych. W połowie 2015 roku wrócił do Al-Talaba Bagdad.
W turnieju o Puchar Azji w 2007 roku Mahmoud był jedną z gwiazd. Najpierw zdobył gola w grupowym meczu z Tajlandią (1:1), a następnie w wygranym 2:0 ćwierćfinale z Wietnamem. Największą furorę zrobił jednak w finałowym meczu przeciwko Arabii Saudyjskiej, gdy w 71. minuie zdobył jedynego gola spotkania i przyczynił się do zdobycia przez Irak pierwszego w historii mistrzostwa Azji. Z czterema golami na koncie został wraz z Naohiro Takaharą i Jassirem Al-Kahtanim królem strzelców imprezy.
W 2016 roku ogłosił zakończenie reprezentacyjnej kariery. W sumie w reprezentacji Iraku rozegrał 148 meczów, najwięcej w historii. Z 53 zdobytymi bramkami jest trzecim strzelcem tej reprezentacji.
.svg){kind=small}
