Matthias Alexander Castrén syntyi 2.12. 1813 Tervolassa ja kuoli 7.5. 1852 Helsingissä. Vanhemmat: kirkkoherra Kristian C. ja Susanna Sofia Fellman.
Castrén kävi koulunsa Oulussa ja, pääsi ylioppilaaksi 1830. Hän opiskeli klassisia ja itämaisia kieliä ja valmistui 1836 filosofian kandidaatiksi. Hänen aikomuksensa oli pyrkiä itämaisten kielten dosentiksi, mutta Kalevalan ilmestyminen 1835 innosti häntä perehtymään suomen kieleen.
Vuonna 1839 Castrén pääsi Suomalaisen Kirjallisen Seuran avustamana Karjalaan keräämään kielija kansatieteellisiä selityksiä Kalevalaan. Samana syksynä hän julkaisi väitöskirjansa suomen, viron ja lapin kielestä ja hänet nimitettiin suomen ja muinaispohjoismaisten kielten dosentiksi. Seuraavana vuonna hän julkaisi Kalevalan ruotsiksi. Se oli ensimmäinen täydellinen käännös.
Syksyllä 1841 Castren Iähti Lönnrotin kanssa Suomen, Norjan ja Venäjän Lappiin. Kun hänet valittiin Pietarin Tiedeakatemian retkelle tutkimaan Siperian samojedeja, Castrén jäi 1842 Arkangeliin jatkamaan jurakki-samojedien kielen tutkimista. Hän
siirtyi itään päin jurakkien asuttamien tundrojen halki ja Uralin yli Obdorskiin asti, minne saapui marraskuussa 1843. Lyhyen ajan hän tutki myös syrjäänien kieltä. Kevättalvella 1844 Castrén palasi Suomeen.
Castrén julkaisi matkan tulokset, aluksi syrjäänien kieliopin, josta sai Pietarin Tiedeakatemian palkinnon. 1844 ilmestyi myös Om accentens inflytande i lappska språket, joka oli ensimmäinen metodinen äännehistoriallinen tutkimus suomalais-ugrilaisen kielitieteen alalla.
Helmikuussa 1845 Castren lähti pisimmälle tutkimusmatkalleen, jota varten oli saanut apurahan paitsi Pietarin Tiedeakatemialta myös Helsingin yliopistolta. Hän matkusti aluksi Kasaniin, mitä jatkoi Siperian puolelle, aluksi Obille ja Irtysille ja edelleen Baikalille. Kotimaahan Castren pääsi vasta helmikuussa 1849 ja ryhtyi julkaisemaan aineistoaan. Vielä samana vuonna ilmestyi mm. ostjakin kielioppi.
Castrénille tarjottiin akateemikon virkaa Pietarissa, mutta hän ei halunnut muuttaa Pietariin. Vuona 1850 perustettiin Helsingin yliopistoon suomen kielen professorin virka, johon Castrén valittiin 1851. Ura jäi kesken, sillä Castrén kuoli keuhkotautiin vain 38-vuotiaana.
Teossarja M. A. Castréns nordische Reisen und Forschungen ilmestyi 12 osana Pietarin Tiedeakatemian kustantamana vuosina 1853-62.
Castrénin matkojen tieteelliset tulokset kohottivat suomalais-ugrilaisen kielentutkimuksen kansainväliselle tasolle ja Castrén itse sai maailmanmaineen.
Vuonna 1921 paljastettiin Castrénin rintakuva Kansallismuseon edustalla.
Puoliso vuodesta 1850 Lovisa Natalia Tengström (kuoli 1881).