1949年（昭和24年）9月21日，松田优作出生于山口县下关市，母亲是韩国人。
1966年（昭和41年），下关市立文洋中学毕业，后升入下关市立第一高等学校（现：山口县立下关中等教育学校）学习。
1967年（昭和42年）11月，高中第二年中途退学，为取得美国国籍赴美投靠叔母夫妇。在加利福尼亚州蒙特雷郡海滨市的海滨高中入学，停留了不到一年的时间。
1968年（昭和43年），因叔母夫妇离婚和语言上的差异使得本人于9月擅自从海滨高中退学回国。寄宿在大哥一家位于池袋的公寓，中途编入位于东京都丰岛区的私立丰南高中夜间部普通科四年级。
1969年（昭和44年）3月，从丰南高中毕业。
1970年（昭和45年）4月，进入关东学院大学文学部学习。
1971年（昭和46年）5月，加入金子信雄主持的剧团「新演剧人クラブ・マールイ」。在这里认识了第一任妻子美智子。
1972年（昭和47年），关东学院大学文学部中途退学。4月，成为文学座附属演技研究所十二期生。
1973年（昭和48年）7月20日，在电视剧《太阳にほえろ!》中以刑警的身份作为演员正式出演。9月，向法务省申请归化，取得日本国籍。同年参演由志垣太郎主演的电影《狼的纹章》。
1974年（昭和49年），参演黑木和雄导演、原田芳雄主演的古装电影《竜马暗杀》。同年主演由泽田幸弘导演的青春喜剧电影《あばよダチ公》。
1975年（昭和50年），与中村雅俊共同主演电视剧《俺たちの勲章》。
1976年（昭和51年），因上一年1975年7月19日—1976年1月13日进行的电视剧《俺たちの勲章》鹿儿岛外景拍摄结束期间，与共演者一起对19岁的预备校生施暴，造成3个月的重伤，从而被警视厅新宿警察署逮捕。被移送东京拘留所后，因伤害嫌疑被起诉，同年3月10日，在东京地方法院被判处徒刑10月，缓期执行3年。
5月，出演冈本明久导演的《暴力教室》；7月25日，以专辑《まつりうた》作为歌手出道。
1988年（昭和63年），主演由深作欣二导演、吉永小百合出演的电影《华之乱》。
1989年（平成元年）11月6日下午6点45分，因膀胱癌腰部转移在西洼医院（现：武藏野阳和会医院）去世，享年40岁。
1989年松田优作在电影《黑雨》里饰演的日本黑道堂主一角打开国际知名度；可惜却因膀胱癌于拍完《黑雨》未久即告病逝。
为纪念20年前去世的著名演员松田优作而拍摄的纪录片《SOUL RED 松田优作》于2009年10月23日在开幕中的第22届东京国际电影节受邀上映，松田的遗孀松田美由纪与影片导演御法川修一同出席了本次上映活动，并登台向观众致谢。