Мустафа Джемилев родился 13 ноября 1943 в селе Бозкой, в то время это была Крымская автономия в составе РСФСР. В мае 1944 года семья 6-месячного Джемилева вместе с другими крымскими татарами была депортирована в Среднюю Азию. Закончив школу, работал токарем. В 1961 году основал и возглавил ташкентское отделение Союза крымскотатарской молодежи.
Три года проучился в институте ирригации и мелиорации в Ташкенте, после чего был исключён «за неявку для оформления документов и академическую неуспеваемость». Сам Джемилев причинами исключения называл написание им «Краткого исторического очерка тюркской культуры в Крыму в 13-18-х века», признанного националистическим и антисоветским, и критику в адрес КПСС за депортацию крымских татар. Членом ВЛКСМ он не был, что по тем временам большая редкость, особенно среди студентов. Вскоре после исключения был призван в армию. Служить отказался, за что и получил первый срок, 1,5 года.
С 1966 по 1986 год из 20 лет в общей сложности 15 провёл в тюрьмах и ссылке за антисоветскую деятельность. В 1969 году стал одним из основателей Инициативной группы защиты прав человека в Советском Союзе. В 1975—1976, находясь в омской тюрьме, провёл 10-месячную голодовку, в ходе которой подвергался принудительному кормлению через зонд. В 1983 году Джемилев стал выпускать «Информационный бюллетень инициативной группы крымских татар им. Мусы Мамута».
В 1986 году в очередной раз вышел на свободу. В 1989 году вместе с семьей переехал в город Бахчисарай. В июне 1991 года возглавил Меджлис крымскотатарского народа, президиум Курултая, своего рода крымскотатарского парламента. В 1998 году избран депутатом Верховной рады от Народного Руха. В 2002, 2006 и 2007 годах избирался от Блока Ющенко «Наша Украина». В 2012 году избран в Раду от партии Тимошенко «Батькивщина». В Раде возглавял подкомитет по вопросам коренных народов, этнических групп, депортированных народов и нацменьшинств.
В последние годы в основном исполнял представительские функции: встречался с известными политиками и общественными деятелями Украины и других стран, с иностранными дипломатами, от имени крымскотатарского народа выступал на международных конгрессах и давал интервью. В то же время сохранял за собой контроль над Меджлисом, ни одно важное решение не принимается без его участия. В ноябре 2013 года ушёл в отставку с поста главы Меджлиса. В 2011 году выдвинут немецкой Ассоциацией защиты репрессированных народов на Нобелевскую премию мира.
Жена Джемилева, Сафинар, возглавляет Лигу крымскотатарских женщин. Поженились они в Якутии, где Джемилев был в ссылке. Трое детей, два сына и дочь.
Насчёт криминала в биографии Джемилева. Официально он чист перед законом, причём даже некоторые враги Джемилева уверены в его личной честности. Но всё же обвинения в его адрес были. Так, Джемилева считают причастным к деятельности крымско-татарской ОПГ «Имдат». Кроме того, фонд «Крым», одним из учредителй которого был Джемилев, обвиняли в хищении и нецелевом использовании средств, выделенных из украинского бюджета для крымских татар, в т.ч. на строительство жилья, а также в банкротстве «Имдат-банка», через который как раз и шли бюджетные деньги. Сообщалось, что Джемилев приватизировал здание Меджлиса в Симферополе. Организации возглавляемые Джемилевым подозревали в торговле гуманитарной помощью, поступавшей из за рубежа в адрес крымских татар. Подробнее можно прочитать здесь.
В семье Джемилева также были проблемы. Так, в августе 2012 году нашли повешенной 10-летнюю внучку Джемилева. Комментарий пресс-секретаря Меджлиса:
В мае 2013 младший сын Джемилева, который ранее длительное время лечился в психиатрической больнице во Львове и в Турции, застрелил своего друга Февзи Эдемова. По словам милиционеров на момент задержания он был в состоянии наркотического опьянения. Официальная версия: неосторожное обращение с отцовским карабином. В данный момент Следственный комитет РФ продолжает расследование дела в отношении Хайсера Джемилева по следующим статьям:
Следком РФ подозревает Хайсера Джемилева в убийстве из хулиганских побуждений.