Театром начал увлекаться в старших классах школы. Вместе со своими одноклассниками даже основал театральный клуб. Актёрское образование получил в студии при Королевском драматическом театре. Будучи студентом, впервые появился на экране в картине «Просто мать» Альфа Шёберга. После окончания студии в 1951 году сотрудничал с театрами городов Норрчёпинг и Мальмё. В Мальмё судьба свела его с Ингмаром Бергманом. Его фильм «Седьмая печать» о том, как рыцарь (роль которого исполнил фон Сюдов) играет в шахматы с самой Смертью, чтобы хоть как-то отсрочить смерть своих друзей, произвёл настоящий фурор. И режиссёр, и исполнитель главной роли вмиг стали всемирно известными. Ещё большую славу им принесли две следующих ленты – «Земляничная поляна» и «Девичий источник».
В Голливуде Макс фон Сюдов начал сниматься с 1965 года. Первый американский фильм с его участием – «Величайшая из когда-либо рассказанных историй». В нём шведский актёр предстал в образе Иисуса. Затем последовали съёмки в картинах «Час волка», «Страсть», «Изгоняющий дьявола», «Три дня кондора». За роль священника в мистической драме «Изгоняющий дьявола» Макса фон Сюдова номинировали на «Золотой глобус». Премию KCFCC как лучший актёр второго плана он получил за работу в детективе «Три дня кондора». Запомнился актёр и своими ролями в фантастических фильмах «Флэш Гордон», «Дюна» и «Куда приводят мечты», оскароносной комедии «Ханна и её сёстры». Номинацию на «Оскар» Максу фон Сюдову принесла лента «Пелле-завоеватель» 1987 года. Самым коммерчески успешным для него стал триллер «Особое мнение». В нём его партнёром по съёмочной площадке был Том Круз.
Несмотря на свой преклонный возраст, актёр по-прежнему востребован. Среди последних его работ можно выделить «Остров проклятых», «Скафандр и бабочка», «Час пик 3», «Кольцо Нибелунгов», «Тюдоры», «Робин Гуд», «Соломон Кейн».