Nació en Atizapán de Zaragoza, Estado de México, el 26 de mayo de 1910. Sus padres fueron el médico cirujano dentista Mariano Gerardo López Sánchez y la señora Elena Mateos Vega, autora del libro de poesía Corazón de cristal.

A los cinco años su madre le consiguió una beca para estudiar la primaria en el Colegio Francés; cursó su secundaria en Toluca, al mismo tiempo que trabajaba como auxiliar de bibliotecario. Estudió el bachillerato en el Instituto Científico y Literario, para poder sostenerse impartió los cursos de Historia Universal y de Literatura Iberoamericana en la Escuela Nacional de Maestros.

En la Escuela Nacional Preparatoria de la capital del país concluyó su bachillerato e ingresó a la Facultad de Jurisprudencia de la Universidad Nacional. Destacó como un gran orador.

Luego del fraude electoral el vasconcelismo fue vencido, entonces el joven Adolfo partió al exilio a Guatemala. Al regresar a su país se estableció en Tapachula, Chiapas, ahí practicó el periodismo.

En 1930 decidió continuar su carrera de abogado en la Facultad de Jurisprudencia en la UNAM, y se tituló con la tesis “Delitos en contra de la economía nacional”.

En 1931 se relacionó con el exgobernador del Estado de México y presidente del PNR Carlos Riva Palacio, de quien fue secretario particular; más tarde fue nombrado secretario general del Comité del PNR, en el D. F., y en 1936 trabajó como coordinador de la Dirección de Educación Extraescolar y Estética de la Secretaría de Educación Pública.

En 1946, al ser designado Isidro Fabela representante de México ante la Corte Internacional de La Haya, López Mateos lo sustituyó en la Cámara Alta hasta 1952. En su periodo senatorial fue enviado extraordinario a Costa Rica, miembro de la Comisión Mexicana a la Conferencia de Cancilleres de Washington, y fue jefe de la misión a la Asamblea del Consejo Económico y Social de las Naciones Unidas en Ginebra.

Fue jefe de la campaña presidencial del candidato del PRI Adolfo Ruiz Cortines, quien al asumir la presidencia lo designó secretario del Trabajo y Previsión Social.

Fue postulado candidato a la presidencia de la república el 4 de noviembre de 1957. Fue electo el primer domingo de julio de 1958, y tomó posesión como presidente de los Estados Unidos Mexicanos el 1° de diciembre inmediato.