محمدعلی امام در سال ۱۲۸۱ در شوشتر چشم به جهان گشود. وی فرزند محمدشریف، امام‌جمعه‌ی شوشتر و از نوادگان عالمان برجسته‌ی دینی از جمله نعمت‌اله جزایری است و از سوی مادری نبیره‌ی علامه حاج شیخ جعفر شوشتری، مجتهد بزرگ دوره‌ی ناصرالدین شاه، است. گفته شده است که سید عبداله، از نیاکان وی، همان کسی است که در زمان نادرشاه افشار صدر نمایندگان خوزستان در شورای مغان بود و سخنرانی شهریاری نادرشاه را نیز وی نوشت و خواند.
پس از پایان تحصیلات مقدماتی، علوم دینی را تا درجه‌ی اجتهاد آموخت و منطق، اصول و تاریخ ادبیات عرب را نزد دائی خود، شیخ محمدکاظم شوشتری، و برادر خود، نورالدین امام شوشتری، فراگرفت و سپس به فراگرفتن زبان انگلیسی پرداخت و به خدمت وزارت معارف آن زمان درآمد. خدمت اداری را از کارآموزی و دبیری آغاز کرد. پس از ۱۲ سال خدمت در وزارت آموزش‌وپرورش به خدمت وزارت دارایی درآمد و به اداره‌ی کل گمرک منتقل شد. او سال‌ها در بنادر جنوب خدمت کرد و در این سفرها به خصوصیات خلیج فارس، بندرها و جزیره‌های آن آشنایی کامل یافت. در سال ۱۳۲۶ به گمرک تهران منتقل شد و به مقام‌های مستشار فنی وزارت گمرکات، ریاست امور قضایی کل گمرک و ریاست گمرک تهران رسید و برای اصلاح قوانین گمرکی زحمت بسیاری کشید.
در همان زمان که کارهای بزرگ اداری مانند ریاست گمرک تهران را بر عهده داشت، باز هم آسایش خود را در مطالعه می‌دانست و پس از کار به مطالعه در کتابخانه‌ی کوچک خود مشغول می‌شد.
امام شوشتری در سال ۱۳۳۷ از خدمت دولت بازنشسته شد و چند سفر به اروپا رفت. او به زبان عربی نیز تسلط کامل داشت و در سال ۱۳۴۵ در کتابخانه‌ی پهلوی به ریاست بخش عربی منصوب گشت و در این زمان با ذبیح بهروز در زمینه‌های پژوهشی و تاریخی همفکری داشت. او پس از بازنشسته شدن، با زمان آزادی که پیدا کرده بود، توانست بسیاری از پژوهش‌های خود را کامل کند و نتایج آن‌ها را به صورت کتاب‌های مختلف انتشار دهد.
شاهنشاه آریامهر امام شوشتری را در آبان‌ماه ۱۳۵۰ به خاطر کتاب‌ها و مقاله‌هایی که تألیف کرده بود، فراخواند و از او ستایش کرد. در این سال همچنین در کنگره‌ی زبان فارسی چند سخنرانی جامع ایراد کرد که وزارت فرهنگ و هنر آن‌ها را چاپ کرد. او درباره‌ی تاریخ زبان فارسی دری که از زمان ساسانیان زبان پیشرفتهای بوده پژوهش‌های ارزنده‌ای انجام داده است. امام شوشتری همچنین سخنرانی‌های گوناگونی در رادیو ایران در برنامه‌ی ارتش انجام داد. او همچنین درباره‌ی ایرانیان در جزیرةالعرب و یمن و جنگ‌های ایشان و کانون‌های مهری و مانوی و مزدکی در شبه‌جزیره‌ی عربستان پیش از ظهور اسلام نیز مطالب پژوهشی جالبی نوشته است.
محمدعلی امام شوشتری در سال‌های آخر زندگی دچار بیماری ریوی شد و با توجهات شاهنشاه آریامهر برای معالجه به انگلستان رفت. در آن زمان، دختر وی نیز که در لندن تحصیل می‌کرد از وی پرستاری می‌نمود. بیماری وی سرطان ریه تشخیص داده شد، ولی چون بیماری پیشرفت کرده بود عمل جراحی صلاح دیده نشد و با دستورهای پزشکی پس از چندماه به ایران بازگشت و به تدوین اثر بزرگی به نام نامنامه جغرافیایی ایرانشهر پرداخت. برای گردآوری این اثر تمام متون جغرافیا و کتاب‌های کهن در این زمینه را با هم تطبیق داده و بسیاری از اشتباهات گذشتگان را اصلاح نمود و نام‌های درست جغرافیایی ایرانشهر را از زمان ساسانی در این فرهنگ بزرگ تنظیم کرد. این کتاب در چهار جلد است که که تنها یک جلد از آن آماده گردید. بزرگ‌ترین آرزوی او این بود که این اثر به پایان رسیده، چاپ شود که با گسترش بیماری او چنین نشد.
در ۱۵ مهرماه ۱۳۵۱ از جهان چشم فرو بست. او را در حسینیه‌ی رحمتی در شرق صحن شاه عبدالعظیم به خاک سپردند.
نوشته‌ها
تاریخ جغرافیایی خوزستان، به کوشش مؤسسه‌ی امیرکبیر.
تاریخ مقیاسات و نقود در حکومت اسلامی که در دانش‌سرای عالی در سال ۱۳۳۹ به چاپ رسید.
فرهنگ واژه‌های فارسی در زبان عربی که بزرگ‌ترین کتاب در این زمینه است و به کوشش انجمن آثار ملی در سال ۱۳۴۷ به چاپ رسید. این کتاب شامل بیش از سه هزار ریشه‌ی لغت فارسی است که در زبان عربی وارد شده است.
ترجمه‌ی اندرزنامه‌ی اردشیر بابکان را تحت عنوان عهد اردشیر، که اصل فارسی آن از بین رفته است، از زبان عربی به فارسی برگرداند و به کوشش انجمن آثار ملی در سال ۱۳۴۸ به چاپ رسید.
ایران گهواره‌ی دانش و هنر. این کتاب درباره‌ی پیشینه‌ی هنر موسیقی روزگار اسلامی است که توسط وزارت فرهنگ و هنر در سال ۱۳۴۸ به چاپ رسید.
تاریخ شهریاری در شاهنشاهی ایران که بزرگ‌ترین و مستندترین کتاب در زمینه‌ی فلسفه‌ی شهریاری و تاریخ آن در ایران است و در سال ۱۳۵۰ توسط وزارت فرهنگ و هنر به چاپ رسیده است.
فصل چهارم کتاب آب و فن آبیاری در ایران باستان تحت عنوان پایه‌های کهن حقوقی در آبیاری ایرانشهر از طرف وزارت آب و برق در سال ۱۳۵۰ به چاپ رسیده است.
نامنامه‌ی جغرافیایی ایرانشهر، تهران، سنجش، ۱۳۸۶.
مقاله‌ها
«بنیاد فلسفی شهریاری در ایران».
«خلیج فارس و باستانی‌ترین فانوس‌های جهان»، مجله‌ی باستان‌شناسی و هنر ایران، شماره‌ی پنجم، سال ۱۳۴۹.
«تحقیقی درباره‌ی پیشینه‌ی دریانوردی در ایران»، در مجموعه‌ی تاریخ تحول علوم در ایران.
«رساله‌ای در زمینه‌ی پیدایش و آرایش زبان».
«نام هفت شهر مدائن»، مجله‌ی باستان‌شناسی و هنر ایران، شماره‌ی سوم، سال ۱۳۴۸.
«خوزستان فی الحاضر و التاریخ»، مجله‌ی الاخاء.
«پادآواز هنر نقاشی ایران در روزگار اسلامی»، مجله‌ی باستان‌شناسی و هنر ایران، شماره‌ی چهارم.
«مزدک و آئین او».
«نقش ایرانیان در پیشرفتهای نخستین اسلامی».
«تأثیر حقوق ایرانی روزگار ساسانی در گسترش حقوق اسلامی»، مجله‌ی معارف اسلامی، شماره‌ی ۱۳، ۱۳۵۰.
«تسویه یا تفضیل در حقوق اسلامی»، مجله‌ی معارف اسلامی، شماره‌ی ۹، ۱۳۴۸.
«تأثیر شگرف ادب روزگار ساسانی در ادب روزگار عباسی» در مجله‌ی هنرو مردم، شماره‌های ۱۰۷ و ۱۰۸، شهریور و مهر ۱۳۵۰.
«سرچشمه‌ی جنبش‌های انقلابی در عصر اسلامی و راه نفوذ آن‌ها به اروپا»، مجله‌ی وحید، شماره‌ی ۱، سال ۷، سال ۱۳۴۸.
«بررسی شیوه‌ی نفوذ معماری ایرانی در معماری اسلامی، بر پایه‌ی نوشته‌های تاریخی»، در مجله‌ی باستان‌شناسی ایران، شماره‌ی ۲، سال ۱۳۴۸.
«تاریخ دانشگاه شاهپورگرد».
«رفتارنامه انوشیروان».
«چگونگی پیدایش فقه اسلامی» در مجله‌ی معارف اسلامی.
«پیشینه‌ی موسیقی در اسلام».
«تأثیر تمدن ایران در عرب».
بخش دوم از کتاب پیشینه‌ی سان و رژه در ایران.
«منابع اقتصادی خلیج فارس» در سمینار خلیج فارس.
«نمونه‌ی یک اشتباه در تاریخ و هنر».
«یک نام‌گذاری غلط»، مجله‌ی وحید، شماره‌ی ۱۱، آبان‌ماه ۱۳۴۵.
«تیشه‌هایی که به زبان فارسی فرود می‌آید»، در مجله‌ی وحید، شماره‌ی ۲، بهمن ماه ۱۳۴۵.
«زبان فارسی را دریابید»، مجله‌ی وحید، اردیبهشت ۱۳۴۸.
«چرا به زبان فارسی بی‌پروا شده‌ایم»، مجله‌ی وحید، شماره‌ی ۲۴، مهرماه ۱۳۴۸.
«آیا هنرهای زیبا در اسلام حرام است؟»، مجله‌ی هنر و مردم، شماره‌ی ۹۵، شهریور ۱۳۴۹.
«سرنوشت زبان فارسی»، مجله‌ی هنر و مردم، شماره‌ی ۵۹، شهریور ۱۳۵۰.