Babası öğretmen olan ve babasının görevi nedeniyle 13 Nisan 1979 tarihinde Konya’da dünyaya gelen Murat Yıldırım, aslen Mardin kökenlidir. Yıldız Teknik Üniversitesi’nin Makine Mühendisliği bölümünü sekiz yılda tamamlayan Yıldırım, üniversite öğrencisiyken okulunun tiyatro topluluğunda amatör olarak üç yıl boyunca tiyatro oyunculuğu yaptı. Yıldız Teknik Üniversitesi Oyuncuları adlı topluluktan edindiği arkadaşları aracılığıyla oyunculuk hayatına atılan Murat Yıldırım, 1999 yılında TRT-1 ekranlarında yayınlanmaya başlayan “Ayrılsak da Beraberiz” adlı dizide yer aldı. Bu dizinin ardından 2003 yılında senaristliğini Gani Müjde’nin yaptığı ekranlara damgasını vuran gençlik dizisi “Hayat Bilgisi”nde oynadı.
2006 yılında Kanal D’de yayınlanan “Fırtına” dizisiyle büyük çıkış yakalayan Murat Yıldırım, bu dizinin baş rolünü Burçin Terzioğlu ile paylaştı. Bu dizideki başarısını 2007 yılında yayınlanmaya başlayan “Asi” dizisiyle de devam ettiren Yıldırım, bu dizide Çetin Tekindor, Nur Sürer ve Tuba Büyüküstün gibi isimlerle oynadı. 2009 yılına kadar devam eden bu dizi, Murat Yıldırım’a Orta Doğu’da şöhretin kapılarını açtı.
“Aşk ve Ceza”, “Suskunlar” gibi ses getiren dizi projelerinde de yer alan Murat Yıldırım, “Organize İşler” ve “Güz Sancısı” filmlerinde oynadı. 2009 senesinde vizyona giren “Güz Sancısı” filminin baş rolünü ise “Beren Saat” ile paylaştı.
Murat Yıldırım, 2006 yılında yayınlanan Kanal D’nin sevilen dizisi “Fırtına”da tanıştığı ve dizinin baş rol oyunculuğunu paylaştığı Burçin Terzioğlu ile 20 Haziran 2008 tarihinde dünya evine girmiştir.
2017 Şubat ayından itibaren de Kim Milyoner Olmak İster yarışmasını sunmaktadır.