Muir naît à Dunbar en Écosse dans une famille d'immigrants écossais, puis sa famille émigre aux États-Unis en 1849 et s'installe en Wisconsin. Enfant, Muir montre un grand intérêt pour la nature et ses voyages en forêt, où il récolte des fleurs sauvages et observe les animaux, ont été une source importante de plaisir pour lui.
En 1860, après avoir terminé son éducation, Muir travaille dans le moulin à scie familial. En 1867, il quitte cette activité pour devenir ingénieur ferroviaire et, dans ce cadre, parcourt de nombreux États du Midwest. C'est pendant ces voyages qu'il découvre la beauté de la nature sauvage et prend conscience de l'impact négatif des activités humaines sur le milieu environnant.
En 1868, Muir quitte son emploi d'ingénieur ferroviaire pour devenir géologue indépendant et voyager dans la nature. Il se rend notamment en Californie, où il est impressionné par les grandes forêts de séquoias et par le parc Yosemite. C'est à partir de ce moment que Muir dédie sa vie à la conservation de la nature et devient un militant actif pour la création de parcs nationaux.
En 1892, il publie son livre *Our National Parks*, qui contribue à susciter l'intérêt du public américain pour les parcs nationaux et à aider le mouvement pour leur conservation. Muir est également un collaborateur actif de la revue *Century Magazine* et écrit des articles sur la nature et ses expériences de voyage, qui contribuent à renforcer sa réputation de naturaliste et d'écrivain.
En 1897, Muir se rend à Washington pour défendre les parcs nationaux devant le Congrès américain, et en 1898 il fonde la Société nationale des parcs (National Park Society), qui joue un rôle important dans la création du système de parcs nationaux aux États-Unis. Muir meurt en 1914 à l'âge de 76 ans, mais sait qu'il a contribué à la préservation et à la protection d'une grande partie de la nature sauvage des États-Unis.