ولد محمود العالول في الحادي عشر من ديسمبر عام 1950 في مدينة نابلس بالضفة الغربية ، حيث تخرج من جامعة بيروت وحصل على البكالوريوس في الجغرافيا.

انتمى محمود العالول إلى حركة فتح في فترة مبكرة من حياته، واعتقل عام 1968 بسبب نشاطاته ضد الاحتلال الإسرائيلي، وفي 1971 أبعد إلى الأردن.

في 1973 قرر الاستقرار في لبنان، وتؤكد مصادر إعلامية فلسطينية أن العالول تولى ـ وهو في لبنان ـ قيادة "الوحدة الخاصة" التي أسرت عام 1983 ثمانية جنود إسرائيليين، شكلوا ورقة رابحة لفتح التي تمكنت من تحرير ستمائة معتقل فلسطيني من سجون الاحتلال مقابل إطلاق سراحهم.

وكُلف العالول برئاسة مكتب حركات التحرر في العالم، وهو مكتب كان دوره تعزيز علاقات الثورة الفلسطينية بالحركات التحريرية العالمية.

عمل العالول إلى جانب خليل الوزير (أبو جهاد) الذي اغتاله الموساد الإسرائيلي عام 1988، كما شغل منصب أمانة سر لجنة الأرض المحتلة التي كانت مكلفة بدعم الانتفاضة الأولى.

كما تولى منصبا داخل المجلس العسكري الأعلى لمنظمة التحرير الفلسطينية ما بين 1975 و1982.

وشارك في تأطير وخوض معارك بلبنان ضد الاحتلال الإسرائيلي وخاصة إبان حرب الاجتياح عام 1982.

عيّن العالول محافظا لنابلس عام 1995، وتذكر المصادر الفلسطينية أنه نجح في رأب الصدع بين الفرقاء السياسيين والفصائل في نابلس، حيث شكل ائتلافا من الأطياف السياسية كلها تكفلت بإنجاح البرامج السياسية والثقافية في المحافظة.

استشهد ابنه البكر "جهاد" عام 2000 خلال مواجهات مع الاحتلال بعيد اندلاع انتفاضة الأقصى.

وفي 2009 اختير العالول عضوا باللجنة المركزية لفتح، وأعيد انتخابه باللجنة ذاتها نهاية 2016.

وانتخبت اللجنة المركزية لحركة فتح محمود العالول عضو لجنتها المركزية نائبا لرئيس الحركة، وذلك بتاريخ 15 فبراير/شباط 2017.

وهذه المرة الأولى التي يستحدث فيها منصب لنائب رئيس حركة فتح، وهو أمر غير مرتبط برئاسة السلطة الفلسطينية.